Le traitement des minéraux des batteries est un sujet brûlant en Australie et dans le monde entier. Une industrie de traitement des minéraux pour batteries de plusieurs milliards de dollars est en train d'émerger, avec des investissements mondiaux déjà réalisés dans des usines d'hydroxyde de lithium et de sulfate de nickel de qualité batterie.
Alors que l'industrie minière dispose déjà de systèmes sophistiqués de traitement des minerais, les équipements conventionnels de transport des minerais des batteries peinent à répondre aux exigences de traitement avancées, notamment en ce qui concerne l'hydroxyde de lithium monohydraté (LiOH.H2O) et le sulfate de nickel hexahydraté (NiSO4-6H2O).
Caractéristiques de l'hydroxyde de lithium monohydraté
- Densité apparente : 800-1000 kg/m3
- Teneur en humidité : Moins de 0,1 %.
- Température : Maximum de 60 degrés centigrades
- Taille des particules : (selon le fournisseur)
- P50 : 400-600 microns
- P100 : 2000 microns
- Angle de repos pour le transport : 30-45 degrés
Systèmes de transport utilisés dans l'industrie minière et chimique
Les mineurs sont confrontés à des exigences de contamination de l'ordre de parties par milliard (ppb) pour le traitement des minéraux des batteries. Pour obtenir une valeur optimale, il faut de nouvelles considérations sur la façon dont la manipulation des poudres est effectuée dans l'exploitation minière. Voici une brève analyse des principaux concurrents.
Transport pneumatique
Les convoyeurs pneumatiques se présentent sous deux formes courantes : les convoyeurs à flux tendu/dilué et les convoyeurs à flux dense. Tous deux consomment beaucoup d'énergie car ils utilisent la pression ou des souffleurs/ventilateurs pour déplacer les matériaux.
Les convoyeurs pauvres/dilués ne conviennent pas pour les minéraux en batterie en raison de.. :
- Exposition à l'air
- Transport à grande vitesse qui entraîne une dégradation du produit
- Les exigences en matière de filtration et de séparation sont irréalisables pour les fines qui peuvent atteindre 5 à 10 microns.
Les convoyeurs denses conviennent assez bien au transfert en douceur et à faible vitesse des minéraux de batterie, car le matériau est déplacé en bouchons. Bien qu'ils offrent de meilleures options que la phase pauvre/diluée pour le transport des minéraux de batterie, les convoyeurs pneumatiques en phase dense restent problématiques pour les raisons suivantes :
- Coûts CAPEX et OPEX élevés
- Les poudres fines sont capturées par le système de récupération des poussières, ce qui entraîne une contamination des matériaux et des pertes de coûts.
- Les blocages sont difficiles à éliminer
- L'installation et la mise en service sont complexes
- Abrasion continue des parois des tuyaux et des coudes.
Élévateurs à godets
Particulièrement adaptés aux élévations verticales, les élévateurs à godets peuvent être entièrement fermés pour réduire les risques de contamination. Ils sont réputés pour leur fiabilité, leur grande disponibilité et leur manipulation délicate des matériaux. Des godets en plastique peuvent être utilisés pour la manutention des minéraux de batteries afin d'éviter toute contamination ferreuse. Les questions à prendre en compte sont les suivantes :
- Difficultés de remise en ligne après une panne
- Problèmes de santé et de sécurité des travailleurs en raison de l'exposition aux poussières et aux résidus chimiques
- Les résidus et les déversements de poudres fines entraînent des pertes de coûts de production.
- Ne convient pas aux poudres fines
- Difficile à sceller contre l'exposition atmosphérique
- De nombreuses pièces mobiles à l'intérieur de la machine entraînent un risque de contamination et une maintenance accrue.
- Difficile à utiliser sur des itinéraires complexes.
Convoyeurs tubulaires à traînée (TDC)
Les PMH existent en deux versions : Variante chaîne/lien et variante câble plus léger. Les CDT constituent une méthode de transport douce et peuvent couvrir une myriade d'itinéraires complexes. Ils sont relativement faciles à purger avec des gaz inertes et très fiables lorsqu'ils sont correctement spécifiés.
Les convoyeurs à chaîne ou à maillons ne conviennent pas au transport des minéraux de batterie en raison du risque élevé de contamination par le fer.
Les convoyeurs à câble des équipementiers expérimentés dans les applications hygiéniques conviennent à la manutention des poudres de minéraux de batterie. Les avantages sont similaires à ceux de la méthode de transport AMC. Les avantages supplémentaires sont les suivants
- Des itinéraires longs, multiplans et complexes sont possibles
- Les débits faibles à moyens supportent plusieurs points de décharge dans la chaîne de traitement.
Convoyeurs aéromécaniques (AMC)
L'AMC est réputé pour sa grande fiabilité, sa grande disponibilité et le peu ou l'absence de risque de contamination qu'il présente grâce à son système entièrement fermé. C'est l'une des technologies les plus faciles à intégrer directement à d'autres interfaces, à des équipements en amont et en aval et à la technologie de la chaîne de traitement.
Comment fonctionne la méthode de transport AMC :
Un moteur à haut rendement entraîne à grande vitesse un ensemble de câbles à circulation interne dans les tubes de transport. Une poche d'air à basse pression est créée derrière chaque disque du câble. Les minéraux de la batterie sont introduits dans le boîtier d'alimentation et accélérés dans les tubes de transport par le câble. Un mouvement de fluidification suspend les minéraux de la batterie dans les poches d'air et les minéraux sont attirés rapidement mais en douceur vers le point de décharge, avec un contact minimal.
La méthode de transport AMC convient parfaitement au transport des minerais de batterie pour diverses raisons :
- Une manipulation délicate ne dégrade pas la structure cristalline de LiOH.H2Oou NiSO4-6H2O.
- Des débits très élevés peuvent être traités
- Scellé contre l'exposition atmosphérique et pouvant être purgé avec des gaz inertes
- Les transferts totaux de lots n'entraînent aucun déversement ni aucune perte de produit.
- Un délai d'entretien rapide, avec une exposition très limitée des produits
- Très peu de rétention de produit après le nettoyage par purge d'air
- Haute disponibilité grâce à un nombre minimal de pièces mobiles
- Impact ESG extrêmement faible de la pollution par leCO2, en particulier par rapport aux convoyeurs pneumatiques
- Les câbles de transport revêtus de polymère réduisent le contact ferreux avec le LiOH.H2Oet d'autres minéraux de la batterie.
Informations supplémentaires sur les technologies de transport des minéraux en batterie
Téléchargez notre poster de comparaison des technologies de transport pour obtenir un aperçu des avantages, des inconvénients, de l'adéquation, du CAPEX et des évaluations ESG de chaque méthode de transport utilisée dans les applications d'exploitation minière et de traitement chimique.
Lisez notre étude de cas sur le traitement du sulfate de nickel hexahydraté pour batteries.
Pour plus d'informations sur les machines et technologie des lignes de traitement pour minéraux de batterie transport, contactez-nous. En tant que spécialiste de la manutention des poudres, Floveyor a optimisé la manutention des matériaux en vrac pour les minéraux utilisés dans les batteries des véhicules électriques, notamment le lithium, le nickel et le cobalt.
