машины для добычи лития

машины для добычи лития: Обзор технологий добычи

Рост мирового спроса на литий, обусловлено, главным образом, революцией в области электромобилей и возобновляемых источников энергии., уделяет огромное внимание технологиям и оборудованию, используемым для извлечения этого важного металла для аккумуляторов.. Литий не встречается в природе в чистом металлическом виде, но его получают из двух основных источников.: литиевые минералы твердых пород (особенно сподумен) и рассолы, богатые литием. Используемые горнодобывающие машины и процессы фундаментально различаются между этими двумя источниками., с привлечением специализированной техники для дробления, шлифование, флотация, испарение, и прямая экстракция лития (ДЛЕ). В этой статье описывается ключевое оборудование, используемое в секторе добычи лития., сравнивает свои приложения, и исследует реальные реализации.

1. Хард-Рок, добыча лития (Сподумена) Машины
Этот традиционный метод добычи предполагает добычу литийсодержащей руды. (обычно сподумен, LiAlSi₂O₆) из пегматитовых месторождений. Этот процесс требует большого количества оборудования и соответствует стандартному процессу переработки полезных ископаемых..

• добыча: Используется крупногабаритная землеройная техника., включая гидравлические экскаваторы, фронтальные погрузчики, и грузовые автомобили (НАПРИМЕР., Гусеница 794 AC или Комацу HD785).
• измельчение: Руда измельчается с помощью ряда машин..
  • Первичные дробилки: Вращающиеся или щековые дробилки перерабатывают крупную руду.
  • вторичный & Третичное дробление: конусные дробилки дополнительно уменьшают размер руды.
  • мельницы: Шлифовальные валки высокого давления (ВДГР) и шаровые мельницы измельчают измельченную руду в мелкий порошок для выделения кристаллов сподумена..
• Концентрация: Порошкообразная руда подвергается пенной флотации.. Ключевые машины включают в себя резервуары для перемешивания, Флотационные камеры (Резервуарные элементы Outotec являются обычным явлением), и реагенты для отделения сподуменового концентрата от отходов пустой породы.
• Дальнейшая обработка: Концентрат (~6% Li₂O) затем часто сушат во вращающихся сушилках перед отправкой или перерабатывают на месте в гидроксид или карбонат лития с использованием высокотемпературных вращающихся печей и химических перерабатывающих заводов..

2. Оборудование для извлечения литиевого рассола & Решения
Добыча рассола, распространен в южноамериканских саларах, таких как Атакама., включает закачку из-под земли богатой литием рассола в огромные испарительные пруды.. Машинное оборудование меньше традиционного "добыча полезных ископаемых" и многое другое о работе с жидкостями и химической обработке.

• Добыча рассола: Погружные насосы поднимают рассол из скважин на поверхность..
• Концентрация: Ряд прудов-испарителей с облицовкой используют солнечную энергию и ветер для концентрации лития над водой. 12-24 месяцы. Оборудование включает в себя облицовка пруда (ПНД), системы мониторинга, и уборочная техника (НАПРИМЕР., тракторы со скреперами) собирать концентрированные соли.
• перерабатывающий завод: Концентрированный рассол транспортируется на перерабатывающий завод, где:
  • Очистные установки: Оборудование для ионного обмена или экстракции растворителем удаляет примеси, такие как магний и бор..
  • Реакторы/резервуары для осаждения: Карбонат натрия добавляют для осаждения сырого карбоната лития..
  • Центрифуги & Сушилки: Они отделяют и сушат конечный продукт карбоната лития..

3. Новые технологии: Прямое извлечение лития (ДЛЕ)
Технологии DLE направлены на селективное извлечение лития из рассолов с помощью абсорбентов., мембраны, или ионообменные материалы, предлагая потенциальные преимущества в скорости, Скорость восстановления, и экологический след. Основное оборудование варьируется в зависимости от технологии, но обычно включает в себя:

• Адсорбционные колонки/ионообменные установки: Когда рассол протекает через селективный материал, улавливающий ионы лития..
• Мембранные разделительные системы: Включая установки нанофильтрации или электродиализа.
• Элюирование & Полировальное оборудование: Удаление лития из адсорбента и очистка его до концентрированного раствора хлорида, готового к конверсии..

Сравнение первичных методов добычи лития

Особенность	Хард Рок Майнинг (Сподумена)	Пруды-испарители рассола	Прямое извлечение лития (ДЛЕ)
Первичное оборудование	дробилки, мельницы, Флотационные камеры	Насосы, Испарительные пруды, Резервуары для осаждения	Адсорбционные колонки/Мембранные модули, Ионообменные установки
Время выполнения	Более длительное строительство; более быстрый рост производства (~1-2 года)	Чрезвычайно длительное время испарения (>18 месяцы)	Ускоренный выпуск продукта; возможны модульные установки
География ресурсов	Австралия, Канада, Африка	Чили, Аргентина, Боливия (Андские салары)	Может применяться к различным рассолам. (включая геотермальную)
Экологические соображения	Высокое энергопотребление при измельчении; Управление хвостохранилищами	Широкое использование земли/воды; потенциальное воздействие на водоносный горизонт	Сокращение использования земли/воды; необходим химический контроль
Типичный продукт	Сподуменовый концентрат (~6% Li₂O)	Карбонат лития	Раствор хлорида лития высокой чистоты

Практический пример из реальной жизни: Зеленые кусты шахты & Пилотный проект Lilac Solutions

• Пример хард-рока – шахта Гринбушес (Австралия): Управляется Талисон Литиум, это крупнейшая в мире действующая сподуменовая шахта. В его состав входит мощный перерабатывающий завод с современными дробильными установками с щековыми и конусными дробилками, за которыми следуют мельницы тонкого измельчения.. Его контуры разделения плотных сред и флотации высокоавтоматизированы для эффективного производства сподуменового концентрата как технического, так и химического качества.. Масштаб здесь определяет современную добычу лития в твердых породах..

• Пример решения DLE – Lilac Solutions & Проект «Ресурсы озера Качи» (Аргентина): Компания Lilac Solutions разработала ионообменную технологию DLE с использованием запатентованных материалов в виде шариков.. В пилотном модуле на площадке проекта Качи,Ключевыми машинами были адсорбционные сосуды, в которых рассол пропускался через слои ионообменных шариков.. После захвата ионов лития,гранулы обрабатывали кислотой для выделения очищенного,богатый литием раствор, возвращая при этом большую часть исходного рассола под землю. Этот пилотный проект продемонстрировал процесс со значительно более высокими показателями извлечения. (>80%) чем пруды,и без многолетнего испарения. Следующий шаг предполагает масштабирование этой модульной машинной установки до коммерческого производства..

Часто задаваемые вопросы

1. Какой тип машины является самым дорогим на литиевой шахте в твердых породах??
   Наиболее капиталоемкое оборудование обычно находится в контуре измельчения, в частности,мельницы высокой производительности(например, мельницы ПСИ или шаровые мельницы)и валки для измельчения под высоким давлением(ВДГР).Эти машины потребляют огромное количество энергии.(составляющий до 50% эксплуатационных расходов сайта)и требуют значительных первоначальных инвестиций из-за своего размера,Требования к прочности материала,и сложные системы привода.

2. Почему мы не можем использовать стандартную землеройную технику угольных шахт для добычи литиевого рассола?
   Добыча рассола не требует перемещения сыпучих материалов. Литий из саларов растворяется в подземных водах. Для этого процесса требуется специализированное оборудование для перекачки жидкостей — коррозионностойкие насосы.,трубопровод,и системы управления прудами, а не лопаты,грузовики,и дробилки. "добыча полезных ископаемых"по сути, это химический гидрометаллургический процесс над землей после откачки.

3. Заменяет ли технология DLE традиционные пруды-испарители??
   Пока не в больших масштабах. По состоянию на 2024 год DLE остается новой технологией, которая пилотируется и масштабируется в нескольких проектах.(например, Сирень/Ресурсы озера,Проект Eramet Centenario).Хотя это обещает большие преимущества(уменьшенная занимаемая площадь,более быстрое производство),Пруды-испарители по-прежнему являются доминирующей коммерческой технологией получения рассолов из-за их проверенной эффективности.,простота эксплуатации, основанная на солнечной энергии. DLE все еще должен доказать долгосрочную надежность,экономическая эффективность,и масштабируемость при полном коммерческом производстве при различных химических составах рассола.

4. Что происходит со всей пустой породой от добычи лития в твердых породах?
   Нелитийсодержащая порода(банда)обрабатывается как хвосты.После измельчения и добычи полезных ископаемых,мелкие шламовые отходы перекачиваются в хвостохранилища(ФБО),спроектированные дамбы, предназначенные для безопасного долгосрочного хранения. Устойчивое повторное использование воды из этих объектов и сухое складирование хвостов становятся все более важными направлениями для снижения воздействия на окружающую среду и использования воды.,ключевая проблема, которую подчеркивают такие отраслевые группы, как IRMA(Инициатива по обеспечению ответственной добычи полезных ископаемых).

5.Существуют ли полностью автоматизированные/роботизированные рудники по добыче лития??
Хотя еще не полностью роботизированный,На крупных шахтах по добыче твердых пород, таких как Гринбушес и Воджин в Австралии, используется высокая степень автоматизации. Сюда входят автономные самосвалы.(GPS-навигатор),буровые установки с дистанционным управлением,и высокоавтоматизированные перерабатывающие заводы с централизованными диспетчерскими. Автоматизация повышает безопасность.,эффективность,и точность в погрузочно-разгрузочных работах и ​​обработке,но человеческий надзор по-прежнему имеет решающее значение для технического обслуживания и принятия сложных решений.