Graphit ist eine natürliche Form von Kohlenstoff, die sich durch ihre hexagonale Kristallstruktur auszeichnet. Es wird sowohl im Tagebau als auch im Untertagebergbau gewonnen. Obwohl das natürlich vorkommende Erz in vielen Ländern, einschließlich der USA, reichlich gefunden und abgebaut wird, ist China der größte Graphitproduzent, gefolgt von Indien. Naturgraphit findet enorme Anwendungen in Beschichtungen, Bleistiften, Batterien, Pulvermetallen, Gussteilen und Schmiermitteln, abhängig von der Flockencharakteristik, die durch die Geologie und den Extraktions- und Reinigungsprozess bestimmt wird beschäftigt.
Graphittypen und Bergbautechniken
Die Graphitgewinnung basiert auf dem Verwitterungsgrad des Erzgesteins und der Nähe des Erzes zur Oberfläche. Graphit wird weltweit mit zwei Techniken abgebaut: dem Tagebauverfahren (Oberflächenabbau) und dem Untertageverfahren. Naturgraphit wird aufgrund seiner zugrunde liegenden physikalischen und chemischen Eigenschaften in Flocken- oder mikrokristallines Graphit, makrokristallines Graphit und Adern- oder Klumpengraphit eingeteilt. Diese drei Graphitsorten weisen aufgrund ihres Vorkommens in unterschiedlichen geologischen Regionen unterschiedliche Eigenschaften auf. Flockengraphit und makrokristalliner Graphit werden im Tagebau und unter Tage abgebaut, während aus Sri Lanka bezogener Klumpengraphit nur unter Tage abgebaut wird.
Tagebau
Im Tagebau wird Gestein oder Mineralien aus einem Tagebau oder Bau gewonnen. Tagebauverfahren werden verwendet, wenn das Erz erdnah ist und das Oberflächenmaterial, das die Lagerstätte bedeckt, dünn ist. Der Steinbruch ist eine Form des Tagebaus, der zur Gewinnung von Graphit eingesetzt wird, indem das Gestein entweder durch Bohren oder mit Dynamitsprengstoffen das Gestein aufschneiden und mit Druckluft oder Wasser spalten es. Beim Bohrlochabbau, der sowohl bei Tagebau- als auch bei Untertagemethoden üblich ist, wird ein Loch gebohrt, um das Erz zu erreichen. Herstellen einer Aufschlämmung mit Wasser durch ein Rohr und Zurückpumpen des Wassers und des Minerals in den Vorratstank für weitere wird bearbeitet. Bohr- und Sprengverfahren werden bei Hartgesteinserzen verwendet, um großformatige Graphitflocken freizusetzen, die dann zerkleinert und gemahlen werden, bevor sie der Flotation unterzogen werden. Der abgebaute Graphit wird mit Lokomotiven an die Oberfläche gebracht oder in Entwicklungsländern handverlesen, geschaufelt und in einen Karren gezogen und zur Weiterverarbeitung ins Werk gebracht.
Untertagebau
Der Untertageabbau wird durchgeführt, wenn das Erz in einer größeren Tiefe vorhanden ist. Drift Mining, Hard Rock Mining, Shaft Mining und Slope Mining sind ausschließlich dem Untertagebergbau vorbehalten und werden bei der Graphitgewinnung eingesetzt.
Untertagemethoden bei der Graphitgewinnung
Schachtbergbau wird eingesetzt, um die tiefsten Erze zu erreichen. Es gibt Schächte oder Tunnel, in denen Bergleute und schweres Gerät ein- und ausfahren können. Ein anderer Schacht dient zum Transport des geförderten Erzes und ein Luftschacht zur Belüftung. Der Hangbergbau erfolgt mit schrägen Schächten, die nicht zu tief sind und hilft, parallel zum Boden anfallendes Erz zu fördern. Förderbänder werden zum Transport von Personen und Lasten über separate Wellen verwendet. Drift Mining, das hauptsächlich in Bergregionen betrieben wird, ist im Osten der USA üblich; Es verfügt über horizontale Tunnel, die für die schwerkraftunterstützte Extraktion niedriger als die Mineralader sind.