تغییر چشم انداز استخراج لیتیوم

26 نوامبر 2024 -باتری لیتیومی-© shutterstock/JLStock

شرکت Go2Lithium (G2L) در لبه برش صنعت جهانی لیتیوم قرار دارد و به باز کردن پتانسیل کامل دارایی‌های لیتیوم آب نمک از طریق فناوری‌های نوآورانه و همکاری‌های استراتژیک اختصاص دارد.

لیتیوم که اغلب به عنوان “طلای سفید” از آن یاد می شود، عنصر حیاتی است که انرژی باتری های سوخت دنیای مدرن ما را تامین می کند. با این حال، استخراج لیتیوم مدت‌هاست که با چالش‌های مرتبط با اثرات زیست‌محیطی، ناکارآمدی و هزینه‌های بالا مواجه بوده است.

در G2L، ما تجربه گسترده ای را در هدایت پروژه های فلزات باتری از توسعه صفحه جریان اولیه تا مقیاس تجاری کامل به ارمغان می آوریم. تعهد ما به تعالی تضمین می کند که نتایج برتر را در هر مرحله از فرآیند استخراج لیتیوم ارائه می دهیم.

G2L از طریق فناوری پیشرفته cDLE® جایگزینی امیدوارکننده برای روش‌های معمولی ارائه می‌کند. این فناوری که ریشه در پردازش تبادل یونی پیوسته دارد، پتانسیل بازیابی لیتیوم از آب نمک را به طور موثرتر، مقرون به صرفه‌تر و با ردپای محیطی کمتری دارد.

روش‌های سنتی معمولاً شامل استخراج لیتیوم از سنگ سخت (اسپودومن) یا از سالار (تخت نمک) است. این روش ها در رویکرد خود کاملاً متفاوت هستند. استخراج سنگ سخت می تواند انرژی بر باشد و به دنبال آن سالارها نیز به انرژی و زمان قابل توجهی نیاز دارند.

در مقابل، DLE به طور چشمگیری زمان، مصرف انرژی، انتشار CO2 و ردپای محیطی را کاهش می دهد. این اساساً نحوه درک استخراج لیتیوم را تغییر می دهد. با DLE، ما دیگر حفره‌های بزرگ حفر نمی‌کنیم یا از حوضچه‌های بزرگ تبخیر که آب را هدر می‌دهند استفاده نمی‌کنیم.

در عوض، ما به سادگی لیتیوم را از یک مایع با عبور دادن آن از یک جاذب استخراج می کنیم، که لیتیوم را جذب می کند، و سپس می توانیم با برگرداندن مایع به سرعت محیط را احیا کنیم. از نظر اقتصادی، DLE نیز سودمندتر است. به عنوان مثال، هزینه ممکن است حدود 6000 دلار برای هر تن معادل کربنات لیتیوم (LCE) با استخراج سنگ سخت باشد، در حالی که DLE می تواند آن را به 3000 تا 4000 دلار در هر تن کاهش دهد.

در حالی که روش‌های سنتی استخراج لیتیوم، مانند آن‌هایی که در سالارها استفاده می‌شوند، معمولاً تنها حدود 40 تا 60 درصد از لیتیوم موجود در آب نمک را بازیابی می‌کنند، DLE می‌تواند به نرخ بازیابی تا 90 درصد یا بیشتر دست یابد. این به این دلیل است که این فرآیند به گونه ای طراحی شده است که به طور انتخابی یون های لیتیوم را جذب کند در حالی که مواد معدنی و ناخالصی های دیگر را پشت سر می گذارد. این گزینش پذیری نه تنها باعث افزایش نرخ بازیابی می شود، بلکه خلوص محصول نهایی را نیز بهبود می بخشد که مزیت قابل توجهی در تولید کربنات یا هیدروکسید لیتیوم با کیفیت بالا است.

رویکرد ما بر عملکرد مداوم و جریان مخالف تاکید دارد، جایی که جاذب در جهت مخالف آب نمک حرکت می کند. این طراحی کارایی جاذب را به حداکثر می‌رساند و اطمینان می‌دهد که به طور کامل با لیتیوم بارگیری می‌شود و هزینه فرآیند کلی را به حداقل می‌رساند.

فناوری پردازش مداوم ضد جریان Go2Lithium، cDLE®، نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در استخراج لیتیوم است. این فرآیند بستر متحرک نوآورانه جاذب ها را از طریق مراحل جذب، شستشو و دفع به طور موثر انتقال می دهد. بسته به غلظت لیتیوم، کل مواد جامد محلول و ناخالصی های خاص در آب نمک، cDLE® می تواند از مبدل های یونی یا جاذب ها برای بهینه سازی عملکرد استفاده کند.

در آب نمک های با غلظت لیتیوم پایین (کمتر از 100 میلی گرم در لیتر)، تبادل یونی به دلیل ظرفیت بارگذاری بالاتر و کاهش نیاز به حجم دفع، روش ارجح در فرآیند cDLE® است. این رویکرد امکان جذب سریعتر و کارآمدتر لیتیوم را نسبت به جذب فراهم می کند و لیتیوم را از 100 میلی گرم در لیتر در آب نمک خوراک به بیش از 3000 میلی گرم در لیتر در محصول DLE ارتقا می دهد.

در مقایسه با فرآیندهای سنتی DLE با بستر ثابت مانند تخت‌های متحرک شبیه‌سازی شده SMB carousels، ISEP، Septor، PuritechcDLE® مزایای قابل توجهی را ارائه می‌کند. با استفاده از معرف‌های شیمیایی کم‌هزینه، جریان‌های خوراک، غلظت‌های لیتیوم و ناخالصی‌ها از جمله جامدات معلق را کنترل می‌کند. این سازگاری هزینه های پیش تصفیه را کاهش می دهد و cDLE® را به گزینه ای مناسب تر و اقتصادی تر تبدیل می کند.

نتایج عملکرد اخیر از پروژه Boardwalk LithiumBank در کانادا، جایی که cDLE® به کار گرفته شد، بر قابلیت‌های استثنایی این فناوری تأکید می‌کند:

• بازیابی لیتیوم: فرآیند cDLE به نرخ بازیابی لیتیوم بیش از 98 درصد از آب نمک دست یافت که بالاترین میزان در بین 15 فناوری آزمایش شده است.
• خلوص لیتیوم: مایع لیتیوم (محلول لیتیوم غلیظ) تولید شده توسط cDLE® از بالاترین خلوص برخوردار بود و به طور قابل توجهی ناخالصی هایی مانند کلسیم، سدیم و کلر را تا بیش از 90 درصد کاهش داد.
• غلظت لیتیوم: این فرآیند غلظت لیتیوم را بیش از 40 برابر افزایش داد و غلظت مایع حاصل از آن از 3000 میلی گرم در لیتر (3 گرم در لیتر) فراتر رفت.
• مقرون به صرفه بودن: معرف های مورد استفاده در cDLE® تقریباً یک سوم هزینه های مورد استفاده در دی قبلی است.

فرآیند استخراج لیتیوم رکت در بورد واک، که 54 درصد از کل هزینه های عملیاتی را در ارزیابی اولیه پروژه به خود اختصاص داد.

LithiumBank اخیراً کارخانه آزمایشی مورد انتظار خود در Calgary DLE را راه اندازی کرده است و به یک نقطه عطف در سفر خود برای بهره برداری از منابع فراوان لیتیوم آلبرتا دست یافته است. انتظار می‌رود این مرکز پیشرفته نقش مهمی در استراتژی بلندمدت شرکت ایفا کند، با بینش‌هایی از کارخانه آزمایشی که فاز بعدی تلاش‌های توسعه تجاری آن را هدایت می‌کند. ابزاری برای این پروژه، فناوری cDLE® Go2Lithium است که به عنوان فرآیند DLE برای ابتکار شاخص LithiumBank انتخاب شده است.

آلبرتا، استانی که به طور سنتی برای ذخایر نفت و گاز خود شناخته می شود، اکنون به عنوان یک بازیگر کلیدی در بازار لیتیوم در حال ظهور است. آبهای سازند منطقه که معمولاً محصول جانبی استخراج نفت و گاز است، حاوی مقادیر قابل توجهی لیتیوم است. با استفاده از فناوری cDLE® Go2Lithium، LithiumBank قصد دارد لیتیوم را از این نمک‌ها استخراج کند که در غیر این صورت دور ریخته می‌شوند.

این کارخانه آزمایشی برای پردازش روزانه 10000 لیتر آب نمک حاوی لیتیوم طراحی شده است که آن را به یکی از بزرگترین کارخانه های آزمایشی DLE در آمریکای شمالی تبدیل می کند. آب نمک از پروژه های LithiumBank’s Boardwalk، Park Place و Saskatchewan برای پردازش به مرکز کلگری منتقل می شود.

پیتر وویگت، مدیر عامل Go2Lithium، درباره این همکاری ابراز هیجان کرد: «کارخانه آزمایشی cDLE® از فناوری پیشرفته استخراج لیتیوم استفاده می‌کند که انتظار داریم استانداردهای جدیدی را در پایداری و کارایی در صنعت ایجاد کند.

این پروژه نشان دهنده نقطه عطفی در مشارکت بین Go2Lithium و LithiumBank با هدف پیشبرد فرآیندهای استخراج لیتیوم است. فناوری cDLE بر تعهد ما به مسئولیت زیست محیطی تأکید می کند، و تأثیرات زیست محیطی را به حداقل می رساند و در عین حال استفاده از منابع را به حداکثر می رساند.

پروژه آزمایشی LithiumBank برای دستیابی به چندین شاخص عملکرد کلیدی از جمله نرخ بازیابی لیتیوم، گزینش پذیری، نرخ جریان و کیفیت کنسانتره طراحی شده است. این معیارها در تعیین قابلیت تجاری و مقیاس پذیری فرآیند استخراج لیتیوم این شرکت بسیار مهم هستند. برنامه آزمایشی، که انتظار می رود تا 18 ماه اجرا شود، مقیاس تقریبی 1:5000 ماژول های تولید تجاری آینده را نشان می دهد.

چشم اندازهای هیجان انگیزی در افق G2L وجود دارد. هدف ما اثبات فناوری خود در طیف وسیعی از غلظت‌های آب نمک، از درجه پایین تا درجه بالا، و مشارکت با چند بازیگر کلیدی برای ارائه این فناوری به بازار است. امیدواریم تا پایان سال 2024، G2L چند معامله مهم را منعقد کرده و در کارخانه‌های آزمایشی اضافی پیشرفت کند.