NO833994L - Fremgangsmaate til rensning av grafikk - Google Patents

Fremgangsmaate til rensning av grafikk

Info

Publication number
NO833994L
NO833994L NO833994A NO833994A NO833994L NO 833994 L NO833994 L NO 833994L NO 833994 A NO833994 A NO 833994A NO 833994 A NO833994 A NO 833994A NO 833994 L NO833994 L NO 833994L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
graphite
mineral material
hydrocarbon oil
water
particles
Prior art date
Application number
NO833994A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard A Clausius
Original Assignee
Atlantic Richfield Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlantic Richfield Co filed Critical Atlantic Richfield Co
Publication of NO833994L publication Critical patent/NO833994L/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B1/00Conditioning for facilitating separation by altering physical properties of the matter to be treated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B7/00Combinations of wet processes or apparatus with other processes or apparatus, e.g. for dressing ores or garbage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20Graphite
    • C01B32/21After-treatment
    • C01B32/215Purification; Recovery or purification of graphite formed in iron making, e.g. kish graphite

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)
  • Image Generation (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte til rensning av grafitt, spesielt naturlig grafitt, og mer spesielt en fremgangsmåte til rensning av en grafitt til høy-rent grafitt-materiale.
Grafitt er en form av elementært karbon som overveiende krystalliserer i det heksagonale system. Silikatmineral-forurensninger av varierende art og mengder er vanligvis til stede i malmen sammen med grafitt.
Anvendelsene for naturlig grafitt avhenger av dennes fysikalske og kjemiske egenskaper. Den er fettaktig, hvilket - forklarer dens .anvendelse som et tørt smøremiddel, og hvilket, kombinert med dens høye elektriske ledningsevne, gjør den an-vendbar for motor- og generatorrbørster. Den er oppløselig i smeltet jern og anvendes derfor til å øke karboninnholdet i stål. Dens største enkelt-anvendelse er sannsynligvis frem-deles anvendelsen til foringer i støpeformer, hvor den hindrer metaller og legeringer i å klebe til formene. Grafitt savner sin like som varmefast materiale ved en rekke anvendelser, herunder digler, på grunn av sin høye varmeledningsevne, sin langsomme forbrenning og sin evne til å bibeholde god styrke ved høye temperaturer. Den er imidlertid best kjent for sin anvendelse i slike produkter som blyanter, batterier, malinger og farger, samt bremseforinger.
Naturlig grafitt er i handelen i flere forskjellige kvalitet-er. Grafitt av lav kvalitet (lav renhet) har en rekke betydelige anvendelser.
Eksempelvis har foringer for støpeformer utgjort nesten 20 % av det samlede forbruk i de senere år. Grafitt av lav
kvalitet og amorf grafitt er egnet for denne anvendelse. Grafitten blandes med en liten mengde leire, suspenderes i et klebemiddel-materiale og påføres som tynne belegg på form-overflater, hvorved metallstøpestykkene lett og med godt resul-tat kan uttas fra støpeformene.
En annen stor-forbruker av grafitt av lav kvalitet er stål-industrien. Grafitten tilsettes til stål-smelter for å øke karboninnholdet til det ønskede nivå.
Andre anvendelser av grafitt forutsetter at grafitten har en meget høy renhet. Høyaren naturlig grafitt kreves eksempelvis når grafitten anvendes i smøremidler eller ved fremstilling av varmefaste digler til bruk ved høye temperaturer. Disse høy-rene (første klasses) naturlige grafitter er betydelig mer verdifulle enn grafitt av lav kvalitet. Flak-grafitt fra spredte avsetninger må opp-konsentreres for at markedets for-dringer skal tilfredsstilles. Praktisk talt hver eneste kjente opp-konsentreringsinnretning og kombinasjon av separasjons-prinsipper er blitt forsøkt med sikte på å oppgradere eller rense naturlig grafitt. Mineralet er kjent for å være vanskelig å oppkonsentrere og oppgradere. Som kjent har en stor del av de møller som er bygget for raffinering eller rensning av naturlig grafitt, ikke gitt de forventede kommersielle resultater. Grafitt er faktisk et av de letteste mineraler å segregere til et grov-konsentrat, men et av de vanskeligste å raffinere til et høy-rent produkt.
Hittil har forsøk på å rense grafitt omfattet forskjellige konvensjonelle fIotasjonsteknikker. Skjønt høyt utvinnings-utbytte er vanlig ved anvendelse av kjente fIotasjonsteknikker, er det vanskelig å oppnå konsentrater med akseptabelt innhold av grafittisk karbon, og umulig for enkelte malmers vedkommende. Hovedproblemet ligger i trykkingen av gangarts-mineralene. Relativt rene korn av kvarts, glimmer og andre gangarts-mineraler vil lett bli oversmurt med fin grafitt, hvorved de blir floterbare, slik at det blir nærmest umulig å oppnå et naturlig produkt av høy kvalitet ved flotasjon.
Det ser ut til at ingen mekanisk prosess vil gi flak-grafitt med meget høy renhet. Høy-rene produkter kan oppnåes ved anvendelse av visse kostbare kjemiske prosesser. Eksempelvis kan silikamineral-materiale elimineres fra grafitt med HF eller ved smeltning med et alkali såsom natriumkarbonat. Disse kjemiske prosesser er imidlertid ikke helt tilfredsstillende, fordi de i alminnelighet er kostbare, innebærer anvendelse av farlige kjemikalier og/eller ekstreme operasjonsbetingelser.
Det foreligger åpenbart et behov for en enkel prosess
for oppnåelse av grafitt-materiale med høy renhet.
Den foreliggende oppfinnelse er derfor rettet på en fremgangsmåte til rensning av grafitt,karakterisert vedat man findeler grafitt inneholdende mineralsk materiale for å fri-gjøre i det minste en del av grafitt-partiklene fra det mineralske materiale, blander de findelte grafitt-partikler inneholdende mineralsk materiale med vann og hydrokarbonolje for å danne en fluid oppslemning, separerer en vannfase inneholdende mineralsk materiale og en hydrokarbonolje-fase inneholdende grafitt-partikler, og separerer grafitt-partiklene fra hydrokarbonoljen, hvorved det oppnåes grafitt-partikler med redusert innhold av mineralsk materiale.
Avhengig av den ønskede renhet av grafitten kan trinn
1 fremgangsmåten gjentas en eller flere ganger for oppnåelse av en progressivt renere grafitt.
Ytterligere trekk og fordeler ved denne oppfinnelse vil fremgå av den følgende beskrivelse av de foretrukne utførelses-former av oppfinnelsen.
Grafitter som kan anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, innbefatter amorf, flak- og krystallinsk naturlig grafitt og syntetisk grafitt av lav renhet. En spesielt foretrukken grafitt til bruk ved denne oppfinnelse er den naturlige flak-grafitt fra Senja i Norge.
Det første trinn i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen om-fattende findeling av grafitten inneholdende mineralsk materiale kan utføres på flere forskjellige måter. For eksempel kan maling eller knusing i en kulemølle, stavmølle eller til-svarende utstyr frigjøre grafitt-partikler fra mineralsk materiale, som angitt i det første trinn av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. I alminnelighet vil den findelte grafitt inneholdende mineralsk materiale ha slike partikkelstørrelser at den vil passere en 9 mesh sikt og holdes tilbake på en 100 mesh sikt; fortrinnsvis vil den passere en 28 mesh sikt og holdes tilbake på en 100 mesh sikt.
I det neste eller andre trinn i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir partiklene av findelt grafitt inneholdende mineralsk materiale blandet med vann og hydrokarbonolje under dannelse av en fluid oppslemning. En egnet fluid oppslemning kan inneholde fra ca. 1 del findelt grafitt inneholdende mineralsk materiale og fra ca. 2 til 10 deler vann og fra ca. 2 til 10 deler hydrokarbonolje. Avhengig av den anvendte grafitt-malm kan forholdet mellom findelt grafitt inneholdende mineralsk materiale, vann og hydrokarbonolje reguleres for oppnåelse av optimal separasjon av grafitten og det mineralske materiale.
De hydrokarbonoljer som er egnet til bruk i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er lette hydrokarbonoljer med kokepunkt fra ca. 54,4 til 121,1°C. En foretrukken hydrokarbon-olje er nafta.
Fortrinnsvis blir blandingen av partiklene av findelt grafitt inneholdende mineralsk materiale, vann og hydrokarbon-olje utført kraftig, for eksempel ved agitering i en blander med høy skjærkraftsvirkning, hvorved det sikres en grundig sammenblanding av bestanddelene i den fluide oppslemning. Spesielt er det ønskelig at vannet "fukter" det mineralske materiale, slik at det mineralske materialer fortrinnsvis/- preferert vil tilknyttes vannet, og at hydrokarbonoljen "fukter" grafitt-partiklene, slik at grafitt-partiklene fortrinnsvis/preferert vil tilknyttes hydrokarbonoljen. Når dette oppnåes, kan to separate fluide faser dannes: en vannfase inneholdende mineralsk materiale og en hydrokarbonolje-fase inneholdende grafitt-partikler. I alminnelighet er det ønskelig å la den kraftig blandede fluide oppslemning av findelt grafitt inneholdende mineralsk materiale, vann og hydrokarbonolje stå i ro en tidsperiode som er tilstrekkelig for oppnåelse av en god fase-separasjon.
I det tredje trinn i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir den vandige fase med sitt innhold av preferert opptatt mineralsk materiale skilt fra hydrokarbonolje-fasen inneholdende preferert opptatte grafitt-partikler. Resultater av en sådan separasjon er at det oppnåes en preferert separasjon av grafitt-partikler fra mineralsk materiale.
En separasjon av vannfasen inneholdende mineralsk materiale fra hydrokarbonolje-fasen inneholdende grafitt-partikler kan utføres under anvendelse av kjent teknikk. Eksempelvis kan en skilletrakt anvendes for en sådan separasjon. Andre inn-retninger, eksempelvis sentrifuger, kan også anvendes.
I alminnelighet er separasjonen av grafitt-partikler fra mineralsk materiale i ovennevnte fremgangsmåtetrinn preferert - ikke perfekt. En hydrokarbonolje-fraksjon anriket på grafitt oppnåes, og en vandig fraksjon anriket på mineralsk materiale oppnåes. Det er derfor et foretrukket trekk ved denne oppfinnelse å gjenta alle eller flere av fremgangsmåtetrinnene ifølge oppfinnelsen på fraksjoner som er anriket på grafitt og mineralsk materiale for ytterligere å rense den anrikede grafitt og utvinne ytterligere grafitt fra den fraksjon som er anriket på mineralsk materiale.
Hvorvidt samtlige eller noen av de ovenfor nevnte fremgangsmåtetrinn gjentas, eller noen trinn gjentas oftere enn andre, vil avhenge av en rekke forskjellige faktorer, såsom den anvendte grafitt-malm, den ønskede renhet av grafitten og verdien av den grafitt som utvinnes.
I det siste trinn i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir grafitt-partiklene skilt fra hydrokarbon-oljen, hvorved det oppnåes grafitt-partikler med nedsatt innhold av mineralsk materiale. Grafitt-partiklene kan separeres fra hydrokarbon-ol jen på en rekke forskjellige måter. For eksempel kan det anvendes en sikt eller sikterist til å separere grafitt-partikler fra hydrokarbonoljen. Rester av hydrokarbon-olje i massen av grafitt-partikler kan fjernes ved behandling med et lavtkokende hydrokarbonolje-løsningsmiddel, for eksempel heksan, aceton, toluen eller etanol.
De følgende eksempler vil illustrere en rekke utførelses-former av oppfinnelsen.
Eksempel 1
Middels ren grafitt kan oppnåes ut fra grafitt-råmalm
på følgende måte.
(1) Grafitt-råmalm inneholdende ca. 23 % grafitt knuses
og siktes til et minus 28 mesh produkt inneholdende grafitt-partikler og mineralsk materiale.
(2) 100 deler av dette grafittholdige mineralske
materiale blandes med 4 00 deler nafta, fulgt av en tilsetning av .400 deler vann under dannelse av en fluid oppslemning. Oppslemningen blir så agitert i 6 minutter i en blander. (3) Den fluide oppslemning blir så hellet over i en sk-illetrakt, tillatt å stå i ro en kort tid, hvoretter nafta-grafitt-laget og vann-aske-laget uttas separat. (4) Vann-aske-laget helles straks over i en annen skilletrakt, hvorved en ytterligere fase-separasjon kan utføres. Herved kan ytterligere grafitt utvinnes.
(5) Grafitten skilles fra nafta-grafitten ved siktning,
og den erholdte nafta kan anvendes for ytterligere ekstraksjoner.
(6) Trinn 2 og 3 gjentas på det i trinn 5 erholdte produkt
for ytterligere rensning av grafitten.
(7) Trinn 2, 3 og 5 gjentas på det i trinn 6 erholdte produkt, hvorved en grafitt av middels renhet erholdes.
Hvis denne middels rene grafitt er det ønskede produkt, blir de fraskilte grafitt-partikler vasket med aceton og tørket, hvorved det oppnåes et grafitt-produkt med nedsatt innhold av mineralsk materiale. Den middels rene grafitt som oppnåes, inneholder ca. 83 % grafitt.
For oppnåelse av meget ren grafitt kan det være ønskelig
å underkaste den middels rene grafitt en ytterligere maling for frigjørelse av ytterligere mineralsk materiale.
Eksempel II
En grafitt med høy renhet kan oppnåes på følgende måte. (1) Det middels rene grafitt-produkt fra trinn 7 i eksempel I (100 deler) plasseres i en kulemølle med vann (350 deler) og males i 30 minutter. (2) Deretter blir grafitten vasket av metallkulene og kulemølle-veggene med vann. (3) Oppslemningen filtreres deretter for fjerning av overskudd av vann. (4) Grafitten innføres i en blander sammen med 400 deler vann og 300 deler nafta og blandes i 2,5 minutter. (5) Oppslemningen blir så hellet over i en skilletrakt, tillatt å stå i ro en kort tid, og nafta-grafitt-laget og vann-aske-laget uttas separat. (6) 400 deler vann tilsettes til det fraskilte hydrokarbon-ol je-grafitt-lag og blandes i en blander i 30 sekunder. (7) Materialet siktes gjennom en 100 mesh sikt, hvorved grafitt fraskilles.
(8) Trinn 6 og 7 gjentas.
Ovenstående fremgansmåtetrinn gir et 1. trinns grafitt-produkt.
(9) Trinn 1 og 2 gjentas under anvendelse av ovennevnte
1. trinns grafitt.
410) Oppslemningen siktes gjennom en 200 mesh sikt for fjerning av overskudd av vann. (11) Grafitten overføres deretter til en blander sammen med 400 deler vann og 100 deler nafta og blandes i 1,5 minutt.
(12) Trinn 5-8 gjentas.
(13) Den fraskilte grafitt blir så vasket med aceton og tørket, hvorved det erholdes et grafitt-produkt ved høy renhet.
Det erholdte høy-rene grafitt-produkt inneholder ca.
97 % grafitt.
Alle deler og prosentangivelser er i det foreliggende på vektbasis.
De ovenfor nevnte siktstørrelser er "U. S. screen sizes".

Claims (7)

1. Fremgangsmåte til rensning av grafitt, karakterisert ved at man i det første trinn findeler grafitt inneholdende mineralsk materiale for å frigjøre i det minste en del av grafitt-partiklene fra det mineralske materiale, i det andre trinn blander partiklene av findelt grafitt inneholdende mineralsk materiale med vann og hydrokarbon-olje for å danne en fluid oppslemning, i det tredje trinn separerer en vannfase inneholdende mineralsk materiale og en hydrokarbon-ol je-f ase inneholdende grafitt-partikler, og i det fjerde trinn separerer grafitt-partiklene fra hydrokarbon-oljen for å oppnå grafitt-partikler med redusert innhold av mineralsk materiale.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at hydrokarbon-oljen er en hydrokarbon-olje, fortrinnsvis nafta, med et kokepunkt fra ca. 54,4°C til 121,1°C.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den fluide oppslemning som dannes i det andre trinn, omfatter ca. 1 del findelt grafitt-holdig mineralsk materiale, fra ca. 2 til 10 deler vann og fra ca. 2 til 10 deler hydrokarbon-olje.
4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det grafitt-holdige mineralske materiale findeles til en partikkelstørrelse slik at det vil passere en 9 mesh sikt.
5. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det grafitt-holdige mineralske materiale findeles til en partikkelstørrelse som vil passere en 28 mesh sikt og fortrinnsvis vil holdes tilbake på en 100 mesh sikt.
6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at samtlige trinn gjentas en eller flere ganger.
7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det andre, tredje og fjerde trinn gjentas en ,eller flere ganger.
NO833994A 1982-11-03 1983-11-02 Fremgangsmaate til rensning av grafikk NO833994L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/438,814 US4496533A (en) 1982-11-03 1982-11-03 Process for purifying graphite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO833994L true NO833994L (no) 1984-05-04

Family

ID=23742121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO833994A NO833994L (no) 1982-11-03 1983-11-02 Fremgangsmaate til rensning av grafikk

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4496533A (no)
NO (1) NO833994L (no)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4966608A (en) * 1988-08-09 1990-10-30 Electric Power Research Institute, Inc. Process for removing pyritic sulfur from bituminous coals
US5019245A (en) * 1989-06-02 1991-05-28 Teresa Ignasiak Method for recovery of hydrocarbons form contaminated soil or refuse materials
WO1995003890A1 (en) * 1993-08-03 1995-02-09 Indresco Inc. Beneficiation of flake graphite
RU2141449C1 (ru) * 1998-04-15 1999-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "ГраЭН" Способ очистки природного графита
US7119079B2 (en) * 2003-01-22 2006-10-10 Barbeau Donald L Bioadhesive pharmaceutical compositions
US8147791B2 (en) * 2009-03-20 2012-04-03 Northrop Grumman Systems Corporation Reduction of graphene oxide to graphene in high boiling point solvents
CN101683979B (zh) * 2009-08-17 2011-09-21 福建省富友石墨科技有限公司 微晶石墨产品的提纯与纯化制作工艺
CN105268539A (zh) * 2014-07-17 2016-01-27 北京有色金属研究总院 一种回收石墨尾矿中石墨和云母的选矿工艺
KR101670662B1 (ko) * 2016-02-04 2016-11-01 주식회사 미네월드 산화 그래핀의 제조방법
CN111841830B (zh) * 2020-06-28 2022-04-12 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 一种石墨矿石低品位中矿分选方法
WO2025134007A1 (en) * 2023-12-22 2025-06-26 Talga Technologies Limited Process for the purification of graphite

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US736381A (en) * 1903-01-27 1903-08-18 Moritz Friedrich Reinhold Glogner Process of purifying graphite.
US771075A (en) * 1903-07-21 1904-09-27 Cosmo Kendall Separation of mineral substances by means of the selective action of oil.

Also Published As

Publication number Publication date
US4496533A (en) 1985-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO833994L (no) Fremgangsmaate til rensning av grafikk
EP2438009B1 (de) Verfahren zur aufbereitung von sägeabfällen zur rückgewinnung von silizium für die herstellung von solarsilizium
US3864251A (en) Treatment of middlings stream from hot water process for recovering bitumen from tar sand
US4533086A (en) Process for grinding graphite
US4126673A (en) Method for processing dross
JP7455807B2 (ja) 鋳造砂廃棄物からの砂、ベントナイト、及び有機物の回収
US2537842A (en) Recovery of sulfur from native sulfur-bearing ores
US2469418A (en) Producing silicon
US2500154A (en) Recovery of asbestos from asbestos tailings
CN102470501A (zh) 用于处理悬浮液的方法
Acarkan et al. A new process for upgrading boron content and recovery of borax concentrate
CA1197071A (en) Recovery of phosphorus from waste ponds
CA1134337A (en) Method and apparatus for processing dross
US1420165A (en) Process of purifying materials
US4860957A (en) Treatment of middlings
EP0267170A1 (en) Treatment of middlings
CN104909370A (zh) 一种从工业硅精炼渣中分选单质硅的方法
US2769537A (en) Production of high-grade products, especially fuels, from raw material containing pit coal or brown coal
US4923482A (en) Process for separating sulfur from ore
JPH1017313A (ja) キッシュの品位向上方法及び装置
US3943061A (en) Use of an iron/silicon/phosphorus-alloy in separation of minerals
US4249700A (en) Recovery of silicon carbide whiskers from coked, converted rice hulls by liquid-liquid separation
US4591103A (en) Asbestos process
US5096571A (en) Recovery of sulfur from native ores
CA2015784E (en) Low temperature version of the hot water extraction process for oil sand