A tecnologia de extração direta de lítio intensifica as operações de mineração

Com o avanço da tecnologia DLE, o lítio pode ser extraído e processado em dois meses, em vez de dois anos, com impacto mínimo no meio ambiente e uso mínimo de água.

O movimento de eletrificação forçou engenheiros e mineradores a encontrar uma maneira melhor de produzir lítio mais rapidamente. A mineração de lítio não é novidade. Ele tem sido intencionalmente minerado desde a década de 1950. No entanto, a demanda global por baterias de lítio para veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia renovável forçou o desenvolvimento de uma melhor tecnologia de processamento. Antes de meados do século ^20, o lítio não era necessário em grandes quantidades, mas agora tem usos que não são duplicáveis por quaisquer outros minerais, e a escala de demanda é sem precedentes.

Embora o lítio tenha sido minerado por muitas décadas para vidro e cerâmica, a demanda por laptops e celulares no final da década de 1990 e início da década de 2000 proporcionou usos adicionais para o lítio — especialmente para baterias. A década de 2010 trouxe a fase de veículos elétricos e produziu um crescimento de lítio diferente do que o mercado global nunca viu antes. Os fabricantes de automóveis estão limitando a produção de veículos de combustão interna e podem interromper totalmente a produção até o ano de 2050 em favor dos veículos elétricos.

As tecnologias necessárias para produzir e extrair mais lítio avançaram para atender a essa demanda. Uma dessas soluções é um processo chamado extração de lítio direta (DLE), uma técnica que consiste em vários processos que permitem a produção rápida e isolada de lítio em formas vendáveis de lítio, também conhecidas como LCE, equivalente a carbonato de lítio.

As centrífugas são vitais para o processo de DLE por muitos motivos. O mais notável é a capacidade de realizar uma separação líquido-líquido, através da Tricanter®. Além disso, as centrífugas são móveis e operam continuamente. As centrífugas não são operadas em lote e não exigem atenção constante do operador 24 horas por dia, 7 dias por semana. Esse equipamento robusto é eficiente e produz o material de valor necessário usado para aprimoramento adicional do tratamento e o material de descarte necessário no lado do descarte.

As centrífugas são usadas para a separação líquido-líquido necessária no processo DLE, reduzindo o uso de água em 99% na produção de lítio na evaporação de salinas históricas.

Estágios da produção de lítio

Se o lítio vem de uma mina de rocha dura (onde é usado um processo de mina e explosão a céu aberto) ou de salinas (onde a água é bombeada para fora do solo e evaporada), as centrífugas são uma tecnologia comprovada para ambas as fontes. Ele não apenas lida com os rigores da mineração, ou a salmoura de lítio, historicamente evaporada por meio de salinas, mas também com as etapas de refinação posteriores. Estes vários estágios são indicados abaixo:

Beneficiamento e extração de lítio de espodumênio

Na mineração de rochas duras de espodumênio ou outros minérios ricos em lítio, a centrífuga decanter é utilizada em dois estágios durante a pós-trituração/beneficiamento. O primeiro estágio fornece a desidratação de rejeitos lodosos. Isso proporciona uma recuperação significativa de água, juntamente com um sólido manuseável com pá.

O segundo estágio é encontrado no fluxo de valor de concentração adicional da polpa de lítio para produzir um concentrado de lítio/espodumênio para refinamento adicional, ao mesmo tempo em que fornece recuperação de água adicional para reutilização.

Argila com concentrações de lítio: Desumidificação e processamento

A tecnologia de decanter realiza dois estágios cruciais no processamento de argila com concentrações de lítio. Ao manusear resíduos de argila de lítio, as centrífugas decanter criam um concentrado de argila de lítio ainda mais refinado. Esta etapa também produz recuperação de água adicional através da saída do concentrado. Nas etapas de refino, a centrífuga manipula lixiviados enriquecidos e após a cristalização.

Refino em lítio de grau técnico e de bateria

A tecnologia de decanter é utilizada em vários estágios no refino da produção de lítio de grau técnico e de bateria. A centrífuga processa polpa de carbonato de lítio, polpa de sulfato de sódio e polpa de hidróxido de lítio. Isso produz sais desidratados e material de valor espessado para manuseio adicional, ao mesmo tempo em que captura a água de processo para reutilização e para promover a gestão da água.

Concentração de salmoura de íon-lítio por meio da separação líquido/líquido

A tecnologia Tricanter® separa três fases de uma única alimentação. Na área de salmoura de lítio, essa tecnologia é utilizada para concentrar a salmoura, separando dois líquidos de uma alimentação com densidades variáveis. Uma fase leve e uma fase pesada são produzidas, permitindo um refinamento adicional no material de valor final. Uma saída de uma fase sólida adicional da sua alimentação pode ser criada para produzir três fases de saída de uma única alimentação, se o processo exigir.

As duas principais fontes de lítio

O lítio é extraído de duas fontes — rochas duras e salinas. O processo de rocha dura amplia o solo para extrair o lítio. Para salinas, uma salmoura geotérmica é bombeada debaixo da crosta terrestre. O processo tradicional de extração de salmoura geotérmica é bombeá-la para fora e, em seguida, transportá-la para a gigantesca salina, onde fica por dois anos. A água evapora sob o sol, deixando cristais de sal que contêm lítio. Os cristais de sal então atingem um nível de pureza, o que permite o transporte para uma refinaria, onde são transformados em material de grau de bateria usado para automóveis. Essa tecnologia é chamada de "evaporação de lago de salina", ou evaporação de salina. Esse processo histórico é eficaz, no entanto, leva dois anos e requer mais água do que é usada para qualquer outra atividade de mineração — fazendo com que o processo consuma muito tempo e água.

As centrífugas de lítio são projetadas para operação fácil ao usuário e requerem tempo de parada mínimo, garantindo uma produção contínua e ininterrupta.

Vantagens do uso de centrífugas para DLE e outras aplicações de lítio

Extração direta de lítio (DLE) usando tecnologia centrífuga com velocidades de processamento de dois anos para dois meses. O processo envolve bombear o lítio para fora do solo e, em vez de atirá-lo para uma salina e, em seguida, esperar dois anos, ele é bombeado para fora do solo e processado através da tecnologia DLE, o que avança significativamente o prazo para que essa salmoura seja concentrada o suficiente para ser enviada para refinamento adicional.

Há muitas vantagens no uso de centrífugas na extração e recuperação de lítio, incluindo:

• As centrífugas são usadas para a separação líquido-líquido necessária no processo DLE, reduzindo o uso de água em 99% na produção de lítio na evaporação de salinas históricas.
• As centrífugas desempenham um papel fundamental na separação da água residual do lodo, permitindo sua reciclagem e reutilização. Uma vantagem fundamental é a recuperação contínua que a centrífuga cria, em oposição a tecnologias alternativas. Isso contribui para a gestão sustentável de água enquanto reduz o impacto ambiental.
• As centrífugas exigem infraestrutura mínima para instalação, oferecendo vantagens práticas para produtores de lítio. Com seu design compacto, as centrifugas são facilmente instaladas em espaços confinados, tornando-as adequadas para operações com disponibilidade de espaço limitada. Esse design permite manobrabilidade adicional da unidade, garantindo o posicionamento perfeito para o fluxo do processo.
• As centrífugas de lítio separam os resíduos finos do lodo, contribuindo para instalações de armazenamento de rejeitos mais seguras e estáveis, enquanto ampliam a vida útil do TSF ou de tanques da unidade, postergando construções e investimentos custosos.
• Projetada de acordo com especificações exatas para garantir a mais alta pureza das fases separadas nos pontos de corte necessários, garante a consistência da qualidade para refino e manuseio adicionais posteriores.
• Durante o processo de concentração de salina de lítio, a recuperação de líquido valioso, conhecido como licor gestante, é crucial para aumentar o rendimento geral e minimizar desperdícios. A Tricanter® oferece o potencial para um processo de extração altamente eficiente, garantindo alta pureza das fases separadas.
• As centrífugas de lítio são projetadas para operação fácil e exigem tempo de inatividade mínimo, garantindo uma produção contínua e ininterrupta.

A extração direta de lítio (DLE) é uma técnica que consiste em vários processos que permitem a produção rápida e isolada de lítio em formas de lítio vendáveis.

Conclusão

As etapas e processos individuais na produção de lítio exigem diferentes abordagens. Com o avanço da tecnologia DLE, o lítio pode ser extraído em duas semanas, em vez de dois anos, com impacto mínimo no meio ambiente e uso de água irrisório. A tecnologia centrífuga continua a inovar junto com os métodos avançados de produção aprimorada, o que é necessário para nossa continuação até o ^{século 21} e além.

Autor: Por Stephen L. Benyo, Flottweg

Stephen L. Benyo é executivo de mineração global da Flottweg Separation Technology. Ele está comprometido em colocar a "peça de quebra-cabeça" da tecnologia inovadora em seus locais mais necessários — buscando uma utilização mais eficiente dos recursos naturais do mundo. Stephen reside em Pittsburgh, Pensilvânia, EUA, com sua esposa, filha e cão pastor alemão.

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