La grafite è una forma naturale di carbonio caratterizzata dalla sua struttura cristallina esagonale. Viene estratto utilizzando sia metodi di estrazione a cielo aperto che sotterranei. Sebbene il minerale naturale sia abbondantemente trovato ed estratto in molti paesi, compresi gli Stati Uniti, il più grande produttore di grafite è la Cina, seguita dall'India. La grafite naturale trova enormi applicazioni in rivestimenti, matite, batterie, polveri metalliche, fusioni e lubrificanti, a seconda della caratteristica del fiocco, che è determinata dalla geologia e dal processo di estrazione e purificazione impiegato.
Tipi di grafite e tecniche minerarie
L'estrazione della grafite si basa sul grado di invecchiamento della roccia minerale e sulla vicinanza del minerale alla superficie. In tutto il mondo, la grafite viene estratta utilizzando due tecniche: il metodo a cielo aperto (estrazione in superficie) e il metodo sotterraneo. La grafite naturale è classificata in grafite lamellare o microcristallina, grafite macrocristallina e grafite venata o in blocchi in base alle sue proprietà fisiche e chimiche sottostanti. Questi tre tipi di grafite hanno caratteristiche distinte a causa della loro presenza in diverse regioni geologiche. La grafite in scaglie e la grafite macrocristallina vengono estratte a cielo aperto e nel sottosuolo, mentre la grafite in blocchi, proveniente dallo Sri Lanka, viene estratta solo sottoterra.
Miniere a cielo aperto
L'estrazione a cielo aperto comporta l'estrazione di roccia o minerali da una fossa o da una tana a cielo aperto. I metodi a fossa aperta vengono utilizzati quando il minerale è vicino alla terra e il materiale superficiale che copre il deposito è sottile. L'estrazione è una forma di estrazione di superficie impiegata per ottenere grafite rompendo le rocce sia da perforazione o utilizzando esplosivi dinamite per aprire le rocce e aria compressa o acqua per dividere esso. L'estrazione di pozzi, comune sia ai metodi a cielo aperto che sotterranei, comporta la perforazione di un foro per raggiungere il minerale, fare un liquame usando l'acqua attraverso un tubo e pompare indietro l'acqua e il minerale nel serbatoio di stoccaggio per ulteriori in lavorazione. I metodi di perforazione e sabbiatura vengono utilizzati sul minerale di roccia dura per liberare scaglie di grafite di grandi dimensioni che vengono poi frantumate e macinate prima di essere sottoposte a flottazione. La grafite estratta viene portata in superficie da locomotive o, nei paesi in via di sviluppo, raccolta a mano, spalata e trainata su un carro e trasferita allo stabilimento per ulteriori lavorazioni.
Estrazione sotterranea
L'estrazione sotterranea viene eseguita quando il minerale è presente a una profondità maggiore. L'estrazione alla deriva, l'estrazione di roccia dura, l'estrazione di pozzi e l'estrazione di pendii sono esclusive dell'estrazione sotterranea e sono impiegate nell'estrazione della grafite.
Metodi sotterranei nell'estrazione della grafite
L'estrazione di pozzi è impiegata per raggiungere i minerali più profondi. Ci sono pozzi o tunnel per i minatori e le attrezzature pesanti per entrare e uscire. Un altro pozzo viene utilizzato per il trasporto del minerale estratto e un pozzo d'aria per la ventilazione. L'estrazione in pendenza viene eseguita con pozzi inclinati che non sono troppo profondi e aiuta ad estrarre il minerale che si verifica parallelamente al terreno. I trasportatori sono utilizzati per il trasporto di uomini e carichi utilizzando alberi separati. L'estrazione mineraria, effettuata principalmente nelle regioni montuose, è comune negli Stati Uniti orientali; presenta gallerie orizzontali realizzate al di sotto della vena minerale per l'estrazione per gravità.