روش‌های جالب استخراج مواد معدنی

به گزارش می متالز، استفاده از علم شیمی در معادن به منظور شناسایی و استخراج شیمیایی عناصر نادر خاکی بسیار موثر است از این رو در این گزارش سعی داریم به برخی از نوآوری‌های اخیر در این ارتباط بپردازیم پس با ما همراه شوید:

در حالی که صنعت معدن از دیرباز به روش سنتی به فعالیت خود ادامه داده است از این رو شناخت فناوری‌ها روز با بهره‌گیری از امکانات دیجیتالی هنوز ناشناخته است. مدت‌ زیادی است که علم شیمی به کمک معدن‌کاران برای جداسازی و استخراج مواد معدنی آمده و نوآوری‌های جدیدی در گسترش دامنه آن به کار گرفته می‌شوند.

استخراج حلال دیجیتال

با تبدیل عملیات معدن‌کاری به پلتفرم‌های دیجیتال، شرکت شیمیایی مستقر در بلژیک با نام Solvay یک پتلفرم اختصاصی به منظور بهینه‌سازی استخراج مس ایجاد کرده و از آن برای خالص‌سازی سنگ معدنی مس استفاده می‌کند.

در این روش شیمیایی فلز خرد شده‌ای که از سنگ معدن استحصال شده با حلال‌ها شسته شده و مقادیر متفاوتی از آن فلز استخراج شده با استفاده از یک مدل شبیه‌سازی شده با نام Minchem به انجام آنالیز نمونه‌های جمع‌آوری شده از آن معدن خاص اقدام می‌کند و از طریق آن پلت فرم SolvExtract که مبتنی بر وب است شبیه‌سازی شده و نتیجه را برای بهبود عملکرد استخراج در کارخانه فراهم می‌سازد. این پلتفرم در هر ساعت ۲۰ تا ۳۰ نمونه جمع‌آوری کرده و اطلاعات آن را ارسال می‌کند.

استفاده از این سیستم به اپراتورها در طول روز یک بار این امکان را می‌دهد که بر عملکرد استخراج خود با توجه به توصیه‌های پلتفرم عمل کنند.

شرکت Solvay این اطمینان را داده که بهبود و عملکرد این پلتفرم با همکاری و مشارکت‌ سایت‌ها معدن و براساس اطلاعات و بازخورد شرکت‌ها به روز‌رسانی می‌شود.

استخراج حلال سیارک

یکی دیگر از موارد استخراج حلالی، شناسایی مواد معدنی به کار رفته در سیارک‌ها است. با استفاده از آن میزان عناصر نیکل، کبالت و پلاتین موجود در اجرام مشخص شده و این اطلاعات به اپراتورهای معدن در ارتباط با میزان عناصر موجود در خرده‌سیارک‌ها کمک می‌کند.

با استفاده این استخراج حلالی دانشمندان دانشگاه‌های آدلاید، استرالیا می‌توانند تکنیک‌های مربوط به آن را به روزرسانی کرده و ارزش اقتصادی سیارک‌ها را بسنجند و آرزوی تحقیق بر روی سیارک‌ها را به واقعیت تبدیل کنند.

روش حلال سیارک‌ها، یک جریان شیمیایی است که در آن ترکیبی از حلال‌ها با مواد سیارک مخلوط شده تا فلزات موجود در داخل این سنگ‌ها را معین کنند.

هدف از اجرای این فرآیند صرفه‌جویی در مصرف آب است. با توسعه این فناوری پژوهشگران امیدوارند استفاده از آب کم‌تر از ۱۰ تن برای استخراج یک تن فلز در برابر استفاده معمول از صدها تن آب برای فرآیندهای مشابه باشد. به گفته پژوهشگران آدلاید این روش می‌تواند در شرایط جاذبه صفر و خلا انجام شود.

با توجه به اینکه هزینه راه‌اندازی این فناوری در ابتدای آن نسبتا بالا خواهد بود می‌توان امیدداشت که در میان مدت هزینه‌های استفاده از آن کاهش یابد.

استفاده از منابع معدنی خرده‌سیارک‌های در منظومه شمسی و سودآوری چند تریلیون دلاری از منابع موجود در آن‌ها، می‌تواند زمینه‌ساز ورود دولت‌ها و شرکت‌های خصوصی برای سرمایه‌گذاری در این بخش باشد.

درحال‌حاضر ناسا ۱۷ ماموریت برای نمونه‌ برداری از معادن سیارک‌ها تعریف کرده که قرار است OSIRIS-Rex با حضور در سیارک بنو اقدام به نمونه‌برداری کرده و سال ۲۰۲۳ به زمین بازگردد.

فناوری جدایی عناصر نادر خاکی

با توجه به اینکه در بسیاری از لوازم الکترونیکی مصرفی و صنعتی از عناصر نادر خاکی استفاده می‌شود. درحال‌حاضر نیاز و تقاضای بازار جهانی به این عناصر بیش از پیش احساس شده و از این رو تلاش‌ها برای استحصال این عناصر با قدرت ادامه دارد.

در پاسخ به تقاضای بازار در فوریه ۲۰۲۰ شرکت معدنی عناصر نادر خاکی Ucore با هکاری اپراتور کانادایی Innovation Metals اقدام به انجام آزمایش بر روی عناصر نادر خاکی کرد. در این فرآیند اکسید‌های جداشده از کنسانتره فلزات با فناوری اختصاصی RapidSX انجام گرفت

فناوری RapidSX یک فناوری توسعه یافته است که مبتنی بر جداسازی عناصر سنگین و سبک به منظور تولید اکسید‌ از عناصر نادر خاکی کمیاب در مقیاس تجاری است. با این روش زمان جداسازی و تعداد مراحل آن در مدار کاهش یافته و سبب صرفه‌جویه در هزینه‌ها می‌شود. با استفاده از این فناوری مدت زمانی که در روش معمولی SX به هفته‌ها می‌‌رسید اکنون و در این روش به چندساعت تا چند روز می‌رسد.

برای انجام این پروژه اقداماتی در جهت میزان هزینه‌های استحصال عناصر نادرخاکی در زمینه جداسازی و هزینه‌های عملیاتی آن انجام می‌شود.

در صورتی که آزمون‌های RapidSX موفقیت آمیز باشد، می‌توان انتظار داشت تا تاثیرات این فناوری را در فلزات عناصر نادرخاکی از نظر ارزیابی فنی و اقتصادی در سال ۲۰۲۱ بررسی شود.