mesin penambangan litium

mesin penambangan litium: Gambaran Umum Teknologi Ekstraksi

Lonjakan permintaan litium global, didorong terutama oleh kendaraan listrik dan revolusi penyimpanan energi terbarukan, telah menempatkan fokus besar pada teknologi dan mesin yang digunakan untuk mengekstrak logam baterai penting ini. Litium tidak ditemukan dalam bentuk logam murni di alam tetapi diperoleh dari dua sumber utama: mineral litium batuan keras (terutama spodumene) dan air garam kaya litium. Mesin dan proses penambangan yang digunakan berbeda secara mendasar antara kedua sumber ini, melibatkan peralatan khusus untuk menghancurkan, menggiling, pengapungan, penguapan, dan ekstraksi litium langsung (DLE). Artikel ini menguraikan mesin utama yang digunakan di sektor pertambangan litium, membandingkan aplikasi mereka, dan memeriksa implementasi dunia nyata.

1. Penambangan Litium Batuan Keras (Spodumene) Mesin
Metode penambangan konvensional ini melibatkan ekstraksi bijih yang mengandung litium (biasanya spodumene, LiAlSi₂O₆) dari endapan pegmatit. Prosesnya memerlukan banyak peralatan dan mengikuti alur pemrosesan mineral standar.

• ekstraksi: Peralatan pemindah tanah skala besar digunakan, termasuk sekop hidrolik, pemuat ujung depan, dan truk angkut (MISALNYA., Ulat 794 AC atau Komatsu HD785).
• Penumbukan: Bijih diperkecil ukurannya melalui serangkaian mesin.
  • Penghancur Utama: Gyratory atau jaw crusher menangani bijih berukuran besar yang sudah ditambang.
  • sekunder & Penghancuran Tersier: penghancur kerucut selanjutnya mengurangi ukuran bijih.
  • pabrik penggilingan: Gulungan Gerinda Bertekanan Tinggi (HPGR) dan ball mill menggiling bijih yang dihancurkan menjadi bubuk halus untuk melepaskan kristal spodumene.
• Konsentrasi: Bijih bubuk mengalami flotasi buih. Mesin kunci termasuk tangki agitasi, Sel Flotasi (sel tangki outotec biasa terjadi), dan reagen untuk memisahkan konsentrat spodumene dari limbah mineral gangue.
• Pemrosesan Lebih Lanjut: Konsentratnya (~6% Li₂O) kemudian sering dikeringkan dalam pengering putar sebelum dikirim atau diubah di lokasi menjadi litium hidroksida atau karbonat menggunakan tanur putar bersuhu tinggi dan pabrik pemrosesan kimia.

2. Mesin Ekstraksi Air Garam Lithium & Solusi
Ekstraksi air garam, lazim di gaji Amerika Selatan seperti Atacama, melibatkan pemompaan air garam kaya litium di bawah permukaan ke dalam kolam penguapan yang luas. Mesinnya kurang tradisional "Pertambangan" dan lebih banyak lagi tentang penanganan cairan dan pemrosesan kimia.

• Ekstraksi air garam: Pompa submersible mengangkat air garam dari sumur ke permukaan.
• Konsentrasi: Serangkaian kolam evaporasi berjajar menggunakan energi matahari dan angin untuk mengkonsentrasikan litium 12-24 bulan. Peralatan termasuk pelapis kolam (HDPE), sistem pemantauan, dan mesin pemanen (MISALNYA., traktor dengan pencakar) untuk mengumpulkan garam pekat.
• pabrik pengolahan: Air garam pekat diangkut ke pabrik pengolahan:
  • Unit Pemurnian: Peralatan penukaran ion atau ekstraksi pelarut menghilangkan kotoran seperti magnesium dan boron.
  • Reaktor/Tangki Pengendapan: Natrium karbonat ditambahkan untuk mengendapkan litium karbonat mentah.
  • Sentrifugal & Pengering: Ini memisahkan dan mengeringkan produk akhir litium karbonat.

3. Teknologi yang Sedang Muncul: Ekstraksi Litium Langsung (DLE)
Teknologi DLE bertujuan untuk mengekstrak litium secara selektif dari air garam menggunakan penyerap, membran, atau bahan penukar ion, menawarkan potensi keuntungan dalam kecepatan, Tingkat Pemulihan, dan jejak lingkungan. Mesin inti bervariasi berdasarkan teknologi tetapi biasanya melibatkan:

• Kolom Adsorpsi/Unit Penukar Ion: Dimana air garam mengalir melalui bahan selektif yang menangkap ion litium.
• Sistem Pemisahan Membran: Termasuk unit nanofiltrasi atau elektrodialisis.
• Elusi & Peralatan Poles: Untuk menghilangkan litium dari adsorben dan memurnikannya menjadi larutan klorida pekat yang siap untuk dikonversi.

Perbandingan Metode Penambangan Litium Primer

Fitur	Penambangan Batu Keras (Spodumene)	Kolam Penguapan Air Garam	Ekstraksi Litium Langsung (DLE)
Mesin Primer	penghancur, pabrik penggilingan, Sel Flotasi	Pompa, Kolam Penguapan, Tangki Curah Hujan	Kolom Adsorpsi/Modul Membran, Unit Pertukaran Ion
Waktu Pimpin	Konstruksi yang lebih panjang; peningkatan produksi yang lebih cepat (~1-2 tahun)	Waktu tunggu yang sangat lama untuk penguapan (>18 bulan)	Waktu hingga produk lebih cepat; tanaman modular mungkin
Geografi Sumber Daya	Australia, Kanada, Afrika	Chili, Argentina, Bolivia (Gaji Andes)	Dapat diaplikasikan pada berbagai air garam (termasuk panas bumi)
Pertimbangan Lingkungan	Penggunaan energi yang tinggi untuk kominusi; Pengelolaan Tailing	Penggunaan lahan/air yang luas; potensi dampak akuifer	Mengurangi penggunaan lahan/air; diperlukan pengelolaan bahan kimia
Produk Khas	Konsentrat Spodumene (~6% Li₂O)	Litium Karbonat	Larutan Litium Klorida dengan kemurnian tinggi

Studi Kasus Dunia Nyata: Tambang Greenbush & Percontohan Solusi Lilac

• Contoh Hard Rock – Tambang Greenbushes (Australia): Dioperasikan oleh Talison Lithium, ini adalah tambang spodumene aktif terbesar di dunia. Perusahaan ini menggunakan pabrik pemrosesan besar yang menampilkan sirkuit penghancuran canggih dengan penghancur rahang dan kerucut yang diikuti dengan pabrik penggilingan halus.. Sirkuit pemisahan dan flotasi media padatnya sangat otomatis untuk menghasilkan konsentrat spodumene tingkat teknis dan kimia secara efisien. Skala di sini mendefinisikan penambangan litium hard rock modern.

• Contoh Solusi DLE – Solusi Lilac & Proyek Sumber Daya Danau Kachi (Argentina): Lilac Solutions telah mengembangkan teknologi DLE penukar ion menggunakan bahan manik berpemilik. Dalam modul percontohan di lokasi proyek Kachi,mesin utamanya adalah bejana adsorpsi tempat air garam dialirkan melalui lapisan manik-manik penukar ion. Setelah menangkap ion litium,manik-manik diolah dengan asam untuk melepaskan kemurniannya,solusi kaya litium sambil mengembalikan sebagian besar air garam asli ke bawah tanah. Uji coba ini mendemonstrasikan proses dengan tingkat pemulihan yang jauh lebih tinggi (>80%) daripada kolam,dan tanpa waktu evaporasi multi-tahun. Langkah berikutnya melibatkan penskalaan pabrik berbasis mesin modular ini ke produksi komersial.

Pertanyaan Umum

1. Apa jenis mesin termahal di tambang litium hard rock?
   Peralatan yang paling padat modal biasanya ditemukan di sirkuit kominusi—khususnya,pabrik penggilingan berkapasitas tinggi(seperti pabrik SAG atau pabrik bola)dan gulungan gerinda bertekanan tinggi(HPGR).Mesin-mesin ini mengkonsumsi energi dalam jumlah besar(berjumlah hingga 50% biaya operasional lokasi)dan memerlukan investasi awal yang signifikan karena ukurannya,persyaratan kekuatan material,dan sistem penggerak yang kompleks.

2. Mengapa kita tidak bisa menggunakan peralatan pemindah tanah standar dari tambang batu bara untuk ekstraksi air garam litium??
   Ekstraksi air garam tidak melibatkan pemindahan padatan dalam jumlah besar. Litium dari garam dilarutkan dalam air di bawah tanah. Prosesnya memerlukan peralatan penanganan cairan khusus—pompa tahan korosi,perpipaan,dan sistem pengelolaan kolam—bukan sekop,truk,dan crusher.The "Pertambangan"pada dasarnya adalah proses kimia hidrometalurgi di atas tanah setelah pemompaan.

3. Apakah teknologi DLE menggantikan kolam evaporasi tradisional saat ini??
   Belum dalam skala besar. Pada tahun 2024, DLE tetap menjadi teknologi baru yang diujicobakan dan dikembangkan di beberapa proyek(misalnya, Sumber Daya Lilac/Danau,Proyek Centenario Eramet).Meski menjanjikan keuntungan besar(pengurangan jejak kaki,produksi lebih cepat),kolam evaporasi masih merupakan teknologi komersial yang dominan untuk air garam karena sudah terbukti,kesederhanaan operasional yang digerakkan oleh matahari.DLE masih harus membuktikan keandalan jangka panjang,efektivitas biaya,dan skalabilitas pada tingkat produksi komersial penuh di berbagai kimia air garam.

4. Apa yang terjadi pada semua batuan sisa dari penambangan litium hard rock?
   Batuan yang tidak mengandung litium(gang)dikelola sebagai tailing. Setelah penggilingan dan ekstraksi mineral,limbah bubur halus dipompa ke fasilitas penyimpanan tailing(TSF),bendungan yang direkayasa yang dirancang untuk penyimpanan jangka panjang yang aman. Daur ulang air yang berkelanjutan dari fasilitas-fasilitas ini dan penimbunan tailing secara kering menjadi area fokus yang semakin penting untuk mengurangi dampak lingkungan dan penggunaan air,tantangan utama yang disoroti oleh kelompok industri seperti IRMA(Inisiatif Jaminan Penambangan yang Bertanggung Jawab).

5.Apakah ada tambang yang sepenuhnya otomatis/robot untuk litium?
Meski belum sepenuhnya robot,tambang batu keras besar seperti Greenbushes dan Wodgina di Australia menerapkan otomatisasi tingkat tinggi. Ini termasuk truk pengangkut otonom(Dipandu GPS),rig pengeboran yang dikendalikan dari jarak jauh,dan pabrik pemrosesan yang sangat otomatis dengan ruang kontrol terpusat. Otomatisasi meningkatkan keselamatan,efisiensi,dan presisi dalam penanganan dan pemrosesan material,namun pengawasan manusia tetap penting untuk pemeliharaan dan pengambilan keputusan yang rumit