التقنية

كيمياء تُختار بحسب المادة الخام.

نعمل بجميع أنظمة الترشيح الرئيسية ونختار منها ما يناسب الخام المعدني والمعادن والسوق. وحيث تكون تكلفة الكواشف هي ما يوقف المشروع، يمكن لعملية تجديد الحمض لدينا أن تغيّر الجواب.

المشكلة

معظم عمليات الاستخلاص تسترد معدنًا واحدًا وتتخلص من الباقي.

تعتمد مسارات الاستخلاص اليوم في معظمها على الكبريتات أو على الصهر. وتميل إلى التركيز على معدن واحد، وتخلّف كميات كبيرة من المخلفات الحاملة للحديد، ولا تسترد شيئًا من الطاقة المختزنة في المعادن الكبريتيدية. وما زالت نفايات المعالجة القديمة حول العالم تحتفظ بالمعادن التي عجزت المصانع السابقة عن استردادها.

تستطيع كيمياء الكلوريد إذابة كثير من تلك المعادن معًا، وقد استرعت اهتمام مهندسي الفلزات منذ أكثر من قرن. ولا تستخدمها إلا مصانع قليلة لسبب واحد: فمن دون طريقة فعّالة لإعادة تدوير حمض الهيدروكلوريك، تقضي تكاليف الكواشف على جدوى المخطط الانسيابي. وهذه هي المشكلة التي تحلّها عملية تجديد الحمض لدينا.

مقارنة تجديد الحمض
الحمض المُعاد
30–35% HCl. أما التحلل المائي الحراري التقليدي (التحميص بالرش أو بالطبقة المميّعة) فيعيد حمضًا بتركيز أقل من 20%.
الحديد
يخرج على هيئة هيماتيت عالي النقاء له قيمة سوقية، لا كمخلفات للتخلص منها.
المعادن في المحلول
تُسترد. ولا يستطيع التحلل المائي الحراري استردادها انتقائيًا.
الطاقة
يتجنب خطوة التحميص المكلفة والكثيفة الاستهلاك للطاقة.

المصنع التجريبي · قيد التشغيللقطات حية متكررة

العمليات الوحدوية

ما نصممه، من الترشيح إلى المنتج.

صمّم كبار خبرائنا كل واحدة من هذه العمليات وشغّلوها في مصانع تجارية وحملات تجريبية. ويستند المخطط الانسيابي الجديد إلى ما تتطلبه المادة الخام منها.

  • الترشيح كلوريد · كبريتات · نترات
  • تجديد الحمض التحلل المائي · استرداد الحمض
  • الفصل بين الصلب والسائل التكثيف · CCD · الفلترة
  • الاستخلاص بالمذيبات SX
  • التبادل الأيوني الدفعي والمستمر IX · ISEP
  • الترسيب والتبلور أملاح · أكاسيد · مساحيق
  • الاستخلاص الكهربائي معدن الكاثود
  • معالجة النفايات السائلة وإعادة تدوير الكواشف الماء · المخلفات
مسارات العملية

حيث يغيّر تجديد الحمض الجدوى الاقتصادية.

يعتمد كل مسار أدناه على الحمض المُجدَّد. وفي كل منها تكون التقنية القائمة قاصرة أو غير موجودة أصلًا.

خامات التيتانومغنتيت الفانادي والرمال المعدنية

المادة الخام
المغنتيت التيتاني الفانادي؛ نفايات معالجة الزركون
المنتجات
TiO₂ للأصباغ، وV₂O₅ لإلكتروليت بطاريات التدفق، والهيماتيت

يُسترد التيتانيوم والفاناديوم عادةً بمسارين منفصلين من التعدين الحراري، يتجاهل كل منهما المعدن الآخر. فالتيتانيوم يأتي من خبث المصهر الذي يحتاج إلى خطوة كلوريد ثانية عند درجة حرارة عالية؛ والفاناديوم يأتي من التحميص مع الملح، الذي يترك التيتانيوم خلفه. ويسترد مخططنا الانسيابي TiO₂ وV₂O₅ عاليي النقاء معًا، مع الحديد على هيئة هيماتيت.

لاتيريت النيكل وخبث الفيرونيكل

المادة الخام
خامات الليمونيت والطبقة الانتقالية والسابروليت؛ خبث الفيرونيكل
المنتجات
النيكل، الكوبالت، الهيماتيت، المغنيزيا، الألومينا

يوجد أكثر من 70% من نيكل العالم في اللاتيريت، التي تُعد أيضًا مصدرًا للكوبالت خارج جمهورية الكونغو الديمقراطية. ولا يعالج الترشيح الحمضي عالي الضغط إلا أفق الليمونيت، ويخلّف نحو 1.5 طن من مخلفات الحديد التي يتعذر فلترتها لكل طن من الخام. أما مسار الكلوريد فيعالج جميع الآفاق، فيضاعف تقريبًا المورد القابل للاستخدام، ويخفض المخلفات إلى نحو 20% من الخام المستخرج، ويسترد الحديد والمغنيسيوم والألومنيوم كمنتجات.

غبار أفران القوس الكهربائي

المادة الخام
غبار أفران القوس الكهربائي (EAF) الناتج عن إعادة تدوير الفولاذ
المنتجات
أكسيد الزنك عالي النقاء، الهيماتيت، بيكبريتات الصوديوم

تنتج صناعة الفولاذ نحو ستة ملايين طن من غبار EAF سنويًا. وحيثما يُعالَج هذا الغبار أصلًا، تنتج أفران Waelz أكسيد زنك غير نقي يحتاج إلى مزيد من التكرير، بتكلفة عالية من الطاقة والكربون. ويُنتج مسارنا أكسيد الزنك عالي النقاء مباشرةً، إضافةً إلى بيكبريتات الصوديوم لصناعة الأسمدة، ويلائم مصانع نمطية في الموقع بدءًا من 10 أطنان يوميًا.

نفايات معالجة البيروتيت

المادة الخام
نفايات معالجة غنية بالبيروتيت أو بيروتيت أولي
المنتجات
النيكل، النحاس، الكوبالت، معادن مجموعة البلاتين (PGM)، الهيماتيت أو الحديد الإسفنجي، الكبريت، الكهرباء أو الهيدروجين

البيروتيت، وهو نحو 50% حديد و35% كبريت، شائع في نفايات المعالجة، ويتسبب في الصرف الحمضي للمناجم، ولا تستطيع العمليات القائمة معالجته. ويسترد مسار الكلوريد معادنه الأساسية والثمينة وحديده، ويستخلص طاقة المعدن إما على هيئة كهرباء أو هيدروجين. ويمكن للهيدروجين اختزال الهيماتيت إلى حديد إسفنجي لصناعة الفولاذ دون تعدين خام الحديد.

بطاريات الليثيوم أيون المستهلكة

المادة الخام
خلايا NMC (السيارات الكهربائية) وLCO (الإلكترونيات الاستهلاكية)
المنتجات
النيكل، الكوبالت، النحاس، كبريتات المنغنيز عالية النقاء، كربونات الليثيوم

تعتمد معظم عمليات إعادة تدوير البطاريات على صهر الخلايا، مما يستهلك كثيرًا من الطاقة ولا يسترد إلا القليل بخلاف النيكل والكوبالت والنحاس. وتعتمد البدائل القائمة على الاستخلاص المائي للمعادن عادةً على عدة دوائر متتالية للاستخلاص بالمذيبات. أما عمليتنا فتتجنب الاستخلاص بالمذيبات وتنتج لكل معدن، بما فيه الليثيوم والمنغنيز، منتجات بدرجة البطاريات.

المنغنيز والزنك من تنقية المحاليل الملحية

المادة الخام
كعكة التنقية من المحاليل الملحية الجوفية الحرارية الحاملة لليثيوم؛ حبيبات المنغنيز الدقيقة
المنتجات
كبريتات المنغنيز أحادية الهيدرات عالية النقاء، أكسيد الزنك

يتعين على الاستخلاص المباشر لليثيوم من المحلول الملحي الجوفي الحراري أن يزيل المنغنيز والزنك أولًا. ونفصل المعدنين من كعكة التنقية كمنتجين مشتركين عاليي النقاء، فنحوّل تيار شوائب إلى مادة خام لمواد البطاريات. ويعالج المسار نفسه حبيبات المنغنيز الدقيقة.

نفايات معالجة النحاس والكوبالت

المادة الخام
نفايات معالجة كبريتيدية، حزام النحاس الزامبي
المنتجات
النحاس، الكوبالت

خلّف قرن من التعدين في حزام النحاس نفايات معالجة كبريتيدية تحمل النحاس والكوبالت. وركّزت إعادة المعالجة السابقة، مثل مصنع ترشيح نفايات المعالجة في تشينغولا، على أكاسيد النحاس وحدها. وتلائم عملية الكلوريد النفايات الكبريتيدية ويمكن تشغيلها في الموقع.

هل لديكم مادة خام تناسب أحد هذه المسارات، أو لا تناسب أيًّا منها؟

الاختبارات المعدنية هي المرحلة الأولى من كل حزمة هندسية. أخبرونا بما لديكم وبما تعرفونه عنه.