DE3839043A1 - Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von graphit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Gewinnung von Graphit, insbesondere von Gra­ phit mit fächerartig-flockiger Struktur, aus graphithalti­ gen Mineralien durch Zerkleinerung, Klassierung und an­ schließender Flotation in aufeinanderfolgenden Stufen.

Der Graphit, insbesondere der kristalline-Graphit, tritt in der Natur in fächerartig-flockiger Struktur unterschied­ licher Länge auf, die vom Nebengestein bzw. von den Be­ gleitmineralien getrennt und aufgeschlossen werden müssen. Da die fächerartig-flockige Struktur des Graphits für die Weiterverarbeitung von besonderer Bedeutung ist, muß bei der Gewinnung des Graphits besonders darauf geachtet wer­ den, daß die fächerartigen Flocken bei der Trennung von den Begleitmineralien nicht zerstört werden. Bisher hat man die graphithaltigen Materialien in Stab- oder Kugel­ mühlen zerkleinert, klassiert und den Graphit durch Flota­ tion von den Begleitmaterialien getrennt. Diese stufenwei­ se Behandlung der graphithaltigen Mineralien durch Zer­ kleinerung, Klassierung und Flotation wurde hierbei so oft wiederholt, bis eine nahezu vollständige Trennung des Gra­ phits von den Begleitmineralien erreicht war. Hierbei ist jedoch nicht zu vermeiden, daß durch die mehrfach wieder­ holte Zerkleinerung der graphithaltigen Mineralien in den Prall- oder Kugelmühlen auch die flockige Struktur des Graphits zerstört wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfah­ ren zu schaffen, das eine besonders wirtschaftliche Gewin­ nung des Graphits aus graphithaltigen Mineralien ermög­ licht, wobei die flockige Struktur des Graphits aufrecht­ erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die graphithaltigen Mineralien vor der Flotation in einem Aggregat vorbehan­ delt werden, in dem die fächerartigen Flocken des Graphits durch Umwälzung und Zerfaserung voneinander getrennt und von den Begleitmineralien gelöst werden. Überraschender­ weise hat sich gezeigt, daß durch diese Behandlung der graphithaltigen Mineralien, die fächerförmige Flocken­ struktur des Graphits nahezu vollständig aufrechterhalten bleibt, und der Graphit in dieser flockigen Struktur bei der anschließenden Flotation sehr leicht und in besonders reiner Form gewonnen werden kann. Inbesondere wird hierbei vermieden, daß durch reibende und schlagende Beanspruchung des Graphits feine Gangpartikel in die Graphitflocken hin­ eingedrückt werden, und dadurch die Reinheit des an­ schließend flotativ gewonnenen Graphitproduktes beein­ trächtigt wird.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Flotation der graphithaltigen Mineralien in einer pneuma­ tischen, rührwerkslosen Flotationszelle. Durch die Verwen­ dung einer rührwerkslosen Flotationszelle werden die Floc­ ken des Graphits während der Flotation keiner reibenden oder sonstigen mechanischen Belastung ausgesetzt, so daß auch hierbei eine Zerstörung der flockigen Struktur des Graphits vermieden wird und der Graphit in seiner fächer­ förmigen Flockenform von hoher Qualität sehr leicht flota­ tiv von den Begleitmineralien getrennt und gewonnen werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den nachfolgenden Erläuterungen einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

Wie die Zeichnung zeigt, besteht die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung aus einem Mahlaggregat (1), dem ein Stromklassierapparat (2) mit Schwerstoffaustragsschnecke (3) oder Rechen nachgeschaltet ist. Feingutaustragsseitig ist an den Stromklassierapparat (2) über eine Leitung (4) ein Entstipper (5) angeschlos­ sen, der gutaustragsseitig über eine Leitung (6) mit einer pneumatischen, rührwerkslosen Flotationszelle (7) in Ver­ bindung steht. Unter dem Begriff Entstipper ist eine in der Papier verarbeitenden Industrie bekannte Maschine zu verstehen, die zur Zerlegung von Stippen, den sogenannten Faserbündeln in Einzelfasern dient.

Im Betrieb der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung werden die graphithaltigen Mineralien in der Mahlvorrich­ tung (1) auf Aufschlußfeinheit aufgemahlen und das Mahlgut über den Austrag (8) dem Stromklassierapparat (2) von oben aufgegeben. Im Stromklassierapparat (2) erfolgt eine Tren­ nung des flockigen Graphits von den Begleitmineralien. Der flockige Graphit wird hierbei aus dem Stromklassierapparat (2) seitlich oben über die Leitung (4) ausgetragen und dem Entstipper (5) zugeführt, während die sich am Boden (9) des Stromklassierapparates (2) absetzenden Gangmineralien von der Schnecke (3) aus dem Stromklassierapparat nach außen in Pfeilrichtung (10) abtransportiert werden. Falls in den Begleitmineralien noch nenneswerte Mengen an Gra­ phitpartikeln vorhanden sein sollten, werden die Gangmi­ neralien zwecks erneutem Aufschluß über die in der Zeich­ nung gestrichelt dargestellte Leitung (11) in das Mahlag­ gregat (1) zurückgeführt.

Der aus dem Stromklassierapparat (2) ausgetragene und über die Leitung (4) dem Entstipper (5) von oben zugeführte, in Form von Fächerbündeln vorliegende Graphit wird im Ent­ stipper (5) durch Umwälzung und Zerfaserung in einzelne faserförmige Flocken aufgelöst und dabei von den zwischen den einzelnen Flocken eingeschlossenen Gangpartikeln be­ freit. Der besondere Vorteil dieses Entstippers (5) be­ steht darin, daß bei der Trennung der einzelnen fächerför­ migen Flocken des Graphites voneinander, die flockige Struktur des Graphits nicht zerstört wird, sondern in ihrer ursprünglichen Form beibehalten bleibt. Dies ist auf die besondere Wirkungsweise des Entstippers (5) zurückzu­ führen, bei dem über den Abstand von Profilplatten die Drehzahl und der Suspensionsdruck so gesteuert werden kön­ nen, daß im Gegensatz zu den bisher bekannten schlagenden und reibenden Mahlaggregaten allein durch Umwälzung und durch schonende Zerfaserung der Graphitpartikel die floc­ kige Struktur des Graphits erhalten bleibt. Der auf diese Weise im Entstipper (5) vorbehandelte Graphit wird dann über die Leitung (6) der pneumatischen, rührwerkslosen Flotationszelle (7) zugeführt, in der er dann sehr leicht von den bereits freigelegten, noch vorhandenen Begleitmi­ neralien flotativ getrennt werden kann. Da hierbei auch die Flotation des Graphits in der Flotationszelle (7) ohne Rührwerk erfolgt, wird auch während der Flotation die flockige Struktur des Graphits nicht beeinträchtigt, so daß der in der Flotationszelle (7) nach oben in Pfeilrich­ tung (12) aus der Flotationszelle ausgetragene Graphit ohne jegliche Qualitätsverminderung der Weiterverarbeitung und wirtschaftlichen Verwertung zugeführt werden kann.

Für den Fall, daß bei dem aus der Flotationszelle (7) aus­ getragenen Graphit noch ein mehr oder weniger großer An­ teil von Graphitflockenbündeln mit eventuell eingeschlos­ senen Gangmineralien vorhanden sein sollte, kann dieser zur Nachbehandlung und flotativen Trennung von den Gang­ mineralien über eine in der Zeichnung gestrichelt darge­ stellte Leitung (13) einem weiteren Entstipper (14) mit einer daran angeschlossenen Flotationszelle (15) zugeführt werden. Dies kann gegebenenfalls noch mehrmals wiederholt werden, und zwar so lange, bis daß die Flocken des Gra­ phits vollständig von den Begleitmineralien getrennt sind. Die in der Flotationszelle (7) vom Graphit abgetrennten und als Flotationsrückstand anfallenden Begleitmineralien werden aus der Flotationszelle (7) nach unten hin in Pfeilrichtung (16) aus der Flotationszelle abgeführt und entweder verworfen, oder aber je nach Bedarf über die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Leitung (17) dem Stromklassierapparat (2) und/oder dem Mahlaggregat (1) zum erneuten Aufschluß rückgeführt.

Für den Fall, daß in der aus dem Stromklassierapparat (2) über die Leitung (4) ausgetragenen Fraktion ein mehr oder wenig großer Anteil an Begleitmineralien vorhanden sein sollte, wird diese Fraktion über die in der Zeichnung ge­ strichelt dargestellte Zweigleitung (18) einer Flotations­ zelle (19) zugeführt, und die darin flotativ von den Be­ gleitmineralien abgetrennten Graphitanteile über die eben­ falls gestrichelt dargestellte Leitung (20) nach oben hin aus der Flotationszelle (19) ausgetragen und als Vorkon­ zentrat dem Entstipper (5) zugeführt. Die hierbei in der Flotationszelle (19) als Flotationsrückstand anfallenden Gangmineralien werden aus der Flotationszelle (19) nach unten hin abgeführt und entweder verworfen, oder aber über die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Leitung (21) dem Stromklassierapparat (2) und/oder dem Mahlaggregat (1) rückgeführt.

Claims (5)

1. Verfahren zur Gewinnung von Graphit, insbesondere von Graphit mit fächerartig-flockiger Struktur, aus gra­ phithaltigen Mineralien durch Zerkleinerung, Klassie­ rung und anschließender Flotation in aufeinanderfol­ genden Stufen, dadurch gekennzeichnet, daß die gra­ phithaltigen Mineralien vor der Flotation in einem Aggregat (5) vorbehandelt werden, in dem die fächer­ artigen Flocken des Graphits durch Umwälzung und Zer­ faserung voneinander getrennt und von den Begleitmi­ neralien gelöst werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flotation der graphithaltigen Mineralien in einer pneumatischen, rührwerkslosen Flotationszelle (7, 19) erfolgt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Mahl­ aggregat (1), dem ein Stromklassierapparat (2) nach­ geschaltet ist, an den wiederum feingutaustragsseitig ein Flockentrennaggregat (5) angeschlossen ist, wel­ cher gutaustragsseitig mit wenigstens einer Flota­ tionszelle in Verbindung steht.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Flockentrennaggregat (5) eine Flotationszelle (19) vorgeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch mehrere aufeinanderfolgende Flotationszellen (7, 15) mit vorgeschalteten, aus Entstippern beste­ henden Flockentrennaggregaten (5, 14) .