Технология прямой добычи лития усиливает горнодобывающие операции

С развитием технологии DLE литий извлекается не за два года, а за две недели, с минимальным воздействием на окружающую среду и минимальным использованием воды.

Движение за электрификацию заставило инженеров и шахтеров искать лучший способ более быстрого производства лития. Добыча лития не является чем-то новым. Его целенаправленно добывали с 1950-х годов. Однако мировой спрос на литиевые аккумуляторы для электромобилей и систем хранения возобновляемой энергии привел к необходимости разработки более совершенной технологии переработки. До середины 20-^говека литий не требовался в больших количествах, но сейчас он находит применение, которое не может сравниться ни с одним другим минералом, и масштабы спроса на него беспрецедентны.

В течение многих десятилетий литий добывался для производства стекла и керамики, но спрос на ноутбуки и мобильные телефоны в конце 1990-х и начале 2000-х годов обеспечил дополнительные возможности использования лития, особенно для производства аккумуляторов. В 2010-х годах наступил период электромобилей и литиевый бум, подобного которому мировой рынок еще не видел. Автопроизводители ограничивают выпуск автомобилей внутреннего сгорания и могут полностью прекратить их производство к 2050 году в угоду электромобилям.

Для удовлетворения этого спроса были разработаны технологии, необходимые для производства и добычи лития. Одним из таких решений является процесс прямой добычи лития (DLE) - технология, состоящая из нескольких процессов, позволяющих быстро и изолированно получать литий в товарных формах, также известных как LCE, Lithium Carbonate Equivalent.

Центрифуги жизненно важны для технологии DLE по многим причинам. Наиболее заметной из них является возможность разделения жидкость-жидкость с помощью Tricanter®. Кроме того, центрифуги мобильны и работают непрерывно. Центрифуги не работают в периодическом режиме и не требуют постоянного внимания оператора круглосуточно и без выходных. Это надежное оборудование эффективно и позволяет получить необходимый ценный материал, используемый для дальнейшей обработки, и необходимый отработанный материал для утилизации.

Центрифуги используются для разделения жидкостей в процессе DLE, что позволяет сократить использование 99 процентов воды при производстве л

Стадии производства лития

Независимо от того, откуда поступает литий - из шахты твердых пород (где используется открытый карьер и взрывной процесс) или из солончаков (где вода выкачивается из земли и испаряется), — центрифуги являются проверенной технологией для обоих источников. Они справляются не только с добычей полезных ископаемых или литиевого рассола, исторически испаряемого через соляные пласты, но и с дальнейшими этапами переработки. Эти различные этапы показаны ниже:

Обогащение и добыча лития из сподумена

При добыче сподумена или других литийсодержащих руд в твердых породах декантерная центрифуга используется на двух этапах доизмельчения/обогащения. На первом этапе происходит обезвоживание шламовых хвостов. Это обеспечивает значительную рекуперацию воды, а также удобообрабатываемость твердых частиц.

На втором этапе происходит дальнейшее концентрирование литийсодержащего шлама для получения литиевого/сподуменового концентрата для дальнейшего рафинирования, а также дополнительное извлечение воды для повторного использования.

Литийсодержащий глинозем: Обезвоживание и предварительная обработка

Технология декантера позволяет выполнить два важнейших этапа переработки литийсодержащего глинозема. Декантерные центрифуги, обрабатывая литийсодержащую глинистую суспензию, создают концентрат литиевой глины, который подвергается дальнейшей очистке. На этом этапе также происходит дополнительное извлечение воды через выход центрата. На этапах рафинирования центрифуга обрабатывает обогащенные фильтраты после кристаллизации.

Рафинирование в технический и аккумуляторный литий

Декантерная технология участвует во множестве стадий рафинирования при получении технического и аккумуляторного лития. Центрифуга обрабатывает суспензию карбоната лития, суспензию сульфата натрия и суспензию гидроксида лития. При этом образуются обезвоженные соли и сгущенный ценный материал для дополнительной обработки, а также собирается технологическая водадля повторного использования, что способствует рациональному использованию водных ресурсов.

Сгущение литийсодержащего рассола путем разделения жидкость/жидкость

Технология Tricanter® обеспечивает разделение трех фаз в одном подаваемом продукте. В литийсодержащих рассолах эта технология используется для концентрирования рассола путем разделения двух жидкостей из подаваемого сырья различной плотности. При этом выделяются легкая фаза и тяжелая фаза, позволяющие в дальнейшем дорабатывать сырье до конечного продукта. Можно создать выход дополнительной твердой фазы из вашего сырья, чтобы получить три фазы выхода из одного сырья, если того требует процесс.

Два основных источника лития

Литий добывается из двух источников — твердых пород и соляных пластов. При добыче лития в твердых горных породах вскрывается грунт. В соляных равнинах геотермальный рассол закачивается из-под земной коры. Традиционный процесс добычи геотермального рассола заключается в его откачке и последующей транспортировке в гигантский соляной бассейн, где он находится в течение двух лет. Под солнцем вода испаряется, оставляя кристаллы соли, содержащие литий. Затем кристаллы соли достигают такой степени чистоты, которая позволяет транспортировать их на перерабатывающий завод, где они превращаются в материал для аккумуляторов, используемых в автомобилях. Эта технология называется «salar pond evaporation» или выпаривание соляных пластов. Этот исторический процесс эффективен, однако он занимает два года и требует больше воды, чем при любой другой добыче, поэтому процесс требует много времени и воды.

Литиевые центрифуги отличаются легкостью в эксплуатации и минимальным временем простоя, что обеспечивает непрерывность и бесперебойност

Преимущества использования центрифуг для DLE и других литиевых систем

Прямая экстракция лития (DLE) с использованием технологии центрифугирования сокращает этот процесс с двух лет до двух месяцев. Процесс включает в себя выкачивание лития из земли, и вместо того, чтобы сбрасывать его на солончак и ждать два года, он выкачивается из земли и обрабатывается с помощью технологии DLE, что значительно ускоряет сроки, в течение которых этот рассол становится достаточно концентрированным, чтобы его можно было отправить на дальнейшую переработку.

Использование центрифуг для извлечения и восстановления лития имеет множество преимуществ, в том числе:

• Центрифуги используются для разделения жидкостей в процессе DLE, что позволяет сократить использование 99 процентов воды при производстве лития за счет исторического испарения соляных пластов.
• Центрифуги играют ключевую роль в отделении технологической воды от шлама, что позволяет перерабатывать и использовать ее повторно. Ключевым преимуществом центрифуги является непрерывная регенерация, обеспечиваемая ею по сравнению с альтернативными технологиями. Это способствует рациональному и экологичному управлению водными ресурсами и снижению воздействия на окружающую среду.
• Центрифуги требуют минимальной инфраструктуры для установки, что обеспечивает производителям лития практические преимущества. Благодаря своей компактной конструкции центрифуги легко устанавливаются в ограниченном пространстве, что позволяет использовать их на небольших предприятиях. Такая конструкция обеспечивает дополнительную маневренность устройства, что дает возможность подобрать оптимальное размещение в технологической цепочке производственного процесса.
• Литиевые центрифуги позволяют отделить шлам в мелких отвальные хвостах, способствуя созданию более безопасных и устойчивых хвостохранилищ, а также продлевая срок службы хранилищ или прудов и давая возможность отложить дорогостоящее строительство и инвестиции.
• Разработанное в соответствии с жесткими техническими требованиями для обеспечения высочайшей чистоты разделяемых фаз в требуемых точках отбора, оборудование обеспечивает постоянство качества для последующих рафинирования и обработки.
• В процессе концентрирования литиевого рассола извлечение ценной жидкости, называемой обогащенным раствором, имеет решающее значение для повышения общего выхода продукции и минимизации отходов. Tricanter® обеспечивает возможность проведения высокоэффективного процесса экстракции, гарантируя высокую чистоту разделяемых фаз.
• Литиевые центрифуги отличаются легкостью в эксплуатации и минимальным временем простоя, что обеспечивает непрерывность и бесперебойность производства.

Прямая экстракция лития (DLE) — это технология, состоящая из нескольких процессов, которые позволяют быстро и изолированно получать литий в

Заключение

Отдельные этапы и процессы производства лития требуют различных подходов. С развитием технологии DLE литий извлекается не за два года, а за две недели, с минимальным воздействием на окружающую среду и минимальным использованием воды. Технология центрифуг продолжает совершенствоваться вместе с развивающимися методами улучшения производства, что необходимо для продолжения нашей деятельности в 21 веке и далее.

Составитель: Стивен Л. Беньо, Flottweg

Стивен Л. Беньо (Stephen L. Benyo) является руководителем отдела глобальной добычи подразделения технологий разделения Flottweg. Он занимается собиранием «пазла» инновационных технологий в самых важных местах, стремясь к более эффективному использованию природных ресурсов нашего мира. Стивен живет в Питтсбурге, штат Пенсильвания, США, с женой, дочерью и немецкой овчаркой.

Для получения дополнительной информации о переработке лития.