El tratamiento de minerales para baterías es un tema candente en Australia y en todo el mundo. Está surgiendo una industria multimillonaria de procesamiento de minerales para baterías, con inversiones mundiales ya realizadas en plantas de hidróxido de litio y sulfato de níquel para baterías.
Mientras que la industria minera ya cuenta con sofisticados sistemas de procesamiento de minerales, los equipos convencionales de transporte de minerales de batería tienen dificultades para satisfacer los requisitos de procesamiento avanzado, incluidos el hidróxido de litio monohidratado (LiOH.H2O) y el sulfato de níquel hexahidratado (NiSO4-6H2O).
Características del hidróxido de litio monohidratado
- Densidad aparente: 800-1000 kg/m3
- Contenido de humedad: Inferior al 0,1%.
- Temperatura: Máximo 60 grados centígrados
- Tamaño de las partículas: (depende del proveedor)
- P50: 400-600 micras
- P100: 2000 micras
- Ángulo de inclinación para el transporte: 30-45 grados
Sistemas de transporte utilizados en minería y procesos químicos
Los mineros se enfrentan a requisitos de contaminación en el rango de partes por billón (ppb) para el procesamiento de minerales de batería. Lograr un valor óptimo requiere una nueva forma de manipular el polvo en la minería. He aquí un rápido desglose de los principales contendientes.
Transporte neumático
Los transportadores neumáticos tienen dos diseños habituales: magros/diluidos y densos. Ambos consumen mucha energía porque utilizan presión o soplantes/ventiladores para mover los materiales.
Los transportadores magros/diluidos no son adecuados para minerales en batería debido a:
- Exposición al aire
- Transporte a alta velocidad que provoca la degradación del producto
- Los requisitos de filtración y separación son inviables para los finos, que pueden ser de hasta 5-10 micras.
Los transportadores en fase densa son algo adecuados para el transporte suave y a baja velocidad de minerales de pilas, ya que el material se desplaza en lingotes. Aunque ofrecen mejores opciones que la fase pobre/diluida para el transporte de minerales de batería, los transportadores neumáticos de fase densa siguen siendo problemáticos debido a:
- Costes elevados de CAPEX y OPEX
- Los polvos finos quedan atrapados en la recuperación de polvo, lo que provoca la contaminación del material y la pérdida de costes de material.
- Los atascos son difíciles de eliminar
- La instalación y la puesta en marcha son complejas
- Abrasión continua de las paredes de las tuberías y los codos.
Elevadores de cangilones
Especialmente adecuados para elevaciones verticales, los elevadores de cangilones pueden cerrarse completamente para reducir la amenaza de contaminación. Son conocidos por su fiabilidad, alta disponibilidad y manipulación cuidadosa de materiales. Los cangilones de plástico pueden utilizarse para la manipulación de minerales en batería a fin de evitar la contaminación férrica. Entre las cuestiones a tener en cuenta se incluyen:
- Dificultades para volver a conectarse tras una avería
- Preocupación por la salud y la seguridad de los trabajadores debido a la exposición al polvo y los residuos químicos.
- Los residuos y derrames de polvos finos provocan pérdidas en el coste del producto
- No apto para polvos finos
- Difícil de sellar de la exposición atmosférica
- Numerosas piezas móviles en el interior de la máquina, con el consiguiente riesgo de contaminación y mantenimiento adicional.
- Difícil de utilizar en rutas complejas.
Transportadores tubulares de arrastre (TDC)
Los TDC se presentan en dos estilos: La variante de cadena/eslabón y la variante de cable de calibre más ligero. Los TDC son un método suave de transporte y pueden abarcar un sinfín de rutas complejas. Son relativamente fáciles de purgar con gases inertes y muy fiables si se especifican correctamente.
Los transportadores de arrastre de cadenas o eslabones no son adecuados para el transporte de minerales en batería debido al alto riesgo de contaminación por hierro.
Los transportadores de arrastre por cable de los fabricantes de equipos originales con experiencia en aplicaciones higiénicas son adecuados para la manipulación de polvo de minerales de baterías. Las ventajas son similares a las del método de transporte AMC. Entre las ventajas adicionales se incluyen:
- Posibilidad de rutas largas, multiplano y complejas
- Los rendimientos bajos y medios admiten múltiples puntos de descarga en la línea de proceso.
Transportadores aeromecánicos (AMC)
El AMC es conocido por su gran fiabilidad, alta disponibilidad y escaso o nulo riesgo de contaminación gracias a su sistema totalmente cerrado. Es una de las tecnologías más fáciles de integrar directamente con otras interfaces, equipos upstream/downstream y tecnología de línea de proceso.
Cómo funciona el método de transporte AMC:
Un motor de alto rendimiento acciona a alta velocidad un conjunto de cables de circulación interna en los tubos de transporte. Detrás de cada disco del cable se crea una bolsa de aire a baja presión. Los minerales de las pilas se introducen en el alojamiento de alimentación y el conjunto de cables los acelera hacia los tubos de transporte. Un movimiento de fluidificación suspende los minerales de la pila en las bolsas de aire y los minerales son arrastrados rápida pero suavemente hasta el punto de descarga, con un contacto mínimo.
El método de transporte AMC es muy adecuado para el transporte de minerales de batería por varias razones, entre ellas:
- La manipulación cuidadosa no degrada la estructura cristalina de LiOH.H2Oo NiSO4-6H2O
- Pueden manejarse caudales muy elevados
- Estanco a la exposición atmosférica y purgable con gases inertes
- Las transferencias totales de lotes no producen derrames ni pérdidas de producto
- Mantenimiento rápido, con exposición muy limitada del producto
- Muy poca retención de producto tras la limpieza por purga de aire
- Alta disponibilidad gracias al mínimo número de piezas móviles
- Impacto ESG extremadamente bajo de contaminaciónpor CO2, especialmente en comparación con los transportadores neumáticos
- Los cables de transporte recubiertos de polímero reducen el contacto ferroso con LiOH.H2Oy otros minerales de la batería.
Más información sobre las tecnologías de transporte de minerales en batería
Descargue nuestro póster comparativo de tecnologías de transporte para obtener una instantánea de las ventajas, desventajas, idoneidad, CAPEX y clasificaciones ESG de cada método de transporte utilizado en aplicaciones de minería y procesamiento químico.
Lea nuestro estudio sobre el procesamiento de hexahidrato de sulfato de níquel para baterías.
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