وقت النشر: 17 ديسمبر 2019
الملخص: مع تقليل مخزون خام كبريتيد النيكل، من الضروري جدا تطوير خام اللاتريت-نيكل الذي يشغل 72٪ من مخزون النيكل العالمي بكفاءة عالية. تقدم هذه المقالة خصائص موارد خام اللاتريت-نيكل العالمية ووضع التنمية المحلية، وتشرح عملية وتقدم الإنتاج التقليدي للعمليات الرطبة. التنقيب بالضغط الجوي والتنقيب البكتيري، إلخ. تتميز عمليات الترشيح الجديدة بخصائص عملية بسيطة، استهلاك منخفض، سهولة التحكم في التشغيل واستثمار منخفض، وما إلى ذلك، وسيكون لها تقدم جيد جدا في الواجهة.
الكلمات المفتاحية: حالة تطوير تقنية تكرير عملية التكرير الرطب باستخدام خامات اللاتريت-نيكل
وفقا للأصل الجيولوجي، يمكن تقسيم خام النيكل إلى نوعين: خام كبريتيد النيكل من نوع الصهارة وخام اللاتريت-نيكل من نوع التآكل المقاوم للجو، بينما تحتل احتياطيات خام اللاتريت والنيكل 72٪ من موارد النيكل العالمية. في السنوات الأخيرة، وبفضل تصدر صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ، استمر الطلب على النيكل في الازدياد، حيث وصل إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ في الصين إلى 10 ملايين طن في عام 2008، بينما يبلغ الإنتاج الفعلي فقط 5.35 مليون طن وأحد الأسباب الرئيسية هو نقص إمدادات النيكل.
حاليا، يتم استخراج حوالي 60٪ من النيكل من خام كبريتيد النيكل، بينما تتناقص موارد كبريتيد النيكل بسرعة، وتتناقص الجودة بينما يتعمق عمق التعدين، وتزداد صعوبة الاستخراج، وتزداد التكلفة. بينما تكلفة التحقيق واستخراج خام اللاتريت-النيكل أقل، والتي يمكن أن تنتج أكسيد النيكل وبوليديميت والفيرونيكيل مباشرة، فإن الموارد الفعالة لتطوير خام اللاتريت-نيكل أمر عاجل للغاية. في خمسينيات القرن الماضي، كان استخراج النيكل من خام اللاتريت-نيكل يشغل 10٪ من إنتاج النيكل العالمي، بينما في عام 2008 وصلت هذه النسبة إلى 455، وفي عام 2012 يقدر ب 510,000 طن، ويجب أن ترتفع هذه النسبة إلى 51٪.
يمكن تقسيم عملية استخراج النيكل من خام اللاتريت-نيكل إلى عملية حريق وعملية رطبة. نظرا لاستهلاكها العالي واستثماره أثناء عملية التكرير، تستخدم عملية الحريق بشكل رئيسي لخام اللاتريت-نيكل عالي الجودة. ومع ذلك، رغم أن العملية الرطبة لها عملية معقدة، وتدفق طويل، ومتطلبات عالية على المعدات وغيرها، مقارنة بعملية الحريق، إلا أن لها مزايا استهلاك أقل ومعدل استرداد عالي للمعدن. وخاصة تقدم تسريب الضغط الجوي وظهور تدفق جديد للعملية الرطبة، مما جعل مركز تطوير واستخدام خام اللاتريت-نيكل قد انتقل إلى العمليات الرطبة من عملية الحريق خلال عشرات السنوات من تطوير النيكل الرطب.
一、فئات وخصائص موارد خام اللاتريت-نيكل حول العالم
الجزء العلوي من رواسب معدن أكسيد النيكل هو خام الحديد البني اللاتيريت المناسب للمعالجة الرطبة؛ أدنى منها خام النيكل بحمض المغنيسيوم السيليكي (وغالبا سيربنتينيت) وهو مناسب لعملية النار. قسم الانتقال الأوسط مناسب لطريقتين. وفقا للتقديرات، فإن احتياطي خام النيكل اللاتريت (ليمونيت، نونترونيت، تورفيس) المناسب للعملية الرطبة أكثر من ضعف الاحتياطي (الغارنييريت، خام الهيومي) المناسب لعملية الحريق.
مع التوسع التدريجي واستخدام موارد خام النيكل اللاتريت، أصبح لدى الناس معرفة جديدة بوظيفتها وأنواعها: واحدة تسمى العملية الرطبة التي توزع بشكل رئيسي مناطق خط الاستواء القريبة مثل كاليدونيا الجديدة، إندونيسيا، الفلبين، بابوا غينيا الجديدة، منطقة الكاريبي، حيث تكون درجتها أعلى، والطين أقل مما يسهل المعالجة؛ النوع الآخر هو الزراعة الجافة، التي تنتشر بشكل رئيسي في منطقة نصف الكرة الجنوبي التي تبعد عن خط الاستواء، وتركيبها معقد، ومحتوى الطين أعلى مما يصعب علاجه.
على الرغم من أن خامات النيكل اللاتيريت لها عدة أنواع مختلفة، إلا أن النظر بشكل عام؛ لديهم الشخصيات التالية:
1、محتوى النيكل هو 1.0~3٪، وترتيبه أقل وتركيبه أكثر تعقيدا من خام كبريتيد النيكل، ومن الصعب الحصول على مركز خام النيكل بمحتوى نيكل أعلى يزيد عن 6٪، بينما خام النيكل ذو المحتوى النيكل الأقل يصعب استخدامه مباشرة في العمليات المعدنية البسيطة.
2 – تقلب محتوى المكونات أكبر، وليس فقط تغير محتوى العناصر القيمة مثل النيكل أكبر، بل تغير تركيب المجرى مثل SiO2 وMgO2 وFe2O3 والماء أكبر، حتى في نفس السرير المعدني، سيتغير تركيب خام اللاتريت (Ni وCo وFe وMgO) تدريجيا ليتوافق مع عمق الطبقات المعدنية المختلفة.
3 – هناك كمية قليلة من الكوبالت، خالية من الكبريت، ولا توجد قيمة حرارية في الخام.
4 | تخزين الخام أكبر، بينما هو على سطح الأرض الذي يسهل جمعه ويمكن تشغيله في الهواء الطلق وله ميزة في التطوير.
二、حالة تطوير خام اللاتيريت-نيكل حول العالم
منذ بداية تطوير خام نيكل اللاتيريت في كاليدونيا الجديدة، أصبح إنتاج النيكل المعدني من نيكل اللاتيريت تاريخا يزيد عن 100 عام حتى الآن. في السنوات الأخيرة، وبسبب الطلب الكبير على النيكل لصناعة الفولاذ المقاوم للصدأ، قامت العديد من الدول المنتجة للنيكل بتوسيع تطوير واستخدام خام النيكل اللاتريت.
وبما أن لدينا موارد خامة النيكل اللاتريت أقل، فقد استغلت بعض الشركات الصينية الكبرى فرصا لتوسيع استثمارات مشاريع خام النيكل اللاتريت في دول أجنبية. المشاريع التي تم تطويرها أو تطويرها حاليا في الخارج من خام النيكل اللاتريت هي: 1) مجموعة باو للصلب ومجموعة جينتشوان استثمرت مليار دولار أمريكي لتطوير موارد حديد النيكل في الفلبين، 2) أنشأت الصين مينميتال وكوبا إنتاج النيكل بإنتاج سنوي قدره 22.5 ألف طن، 3) طورت CNMC خام النيكل الميانماري، ومتوسط درجة خام النيكل 2٪ ويشمل حوالي 700 ألف طن نيكل؛ 4) تعاونت شركة CHINA METALLURGICAL CONSTRUCTION (GROUP)CORPORATION مع شركة Ji'en Nickel لتطوير الحديد النيكل الذي يبلغ متوسط درجة حديده حوالي 1٪؛ 5) وقعت شركة كامبل المعدنية الصينية عقدا مع خام النيكل في ميانمار مويتانغ للتعاون، وغيرها. في مشروع نيكل اللاتريت المستقبلي، يشغل النيكل الرطب نسبة كبيرة، ومن المتوقع أن تزداد نسبة إنتاج النيكل الرطب من إجمالي إنتاج النيكل في عام 2012 من 62٪ إلى 80٪.
三、حالة تقنية التكرير لخامات اللاتريت-نيكل الرطبة
1 | تقليل التحميص - عملية تسيل الأمونيا (RRAL)
تم تطوير عملية التحميص الاختزالي - عملية تسيل الأمونيا (RRAL) بواسطة كارسون، ولهذا سميت عملية كارون. يستخدم نبات نيكل جوبا نيجيالو عملية التحميص المنخفض – الأمونيا لمعالجة اللاتريت النيكل عالي المغنيسيوم منذ أكثر من نصف قرن، ومناسب لاستخدام طريقة تسريب القلويات الأمونيا لمعالجة التركيب المعدني النموذجي الذي يتكون من 1.4٪ Ni، 8٪ MgO، 14٪ SiO2.
لتحسين معدل تسريب الحفر بالنيكل، طورت المكتب الأمريكي للمعادن عملية جديدة لتقليل التحميص - وهي عملية تسريب الأمونيا واختصارها USBM. أهمية هذه الطريقة هي إضافة FeS2 لصنع الحبوب واستخدام أول أكسيد الكربون النقي للاختزال السطحي.
2、عملية تسريب حمض الكبريتيك المضغوط (HPAL)
عملية تسريب حمض الكبريتيك المضغوط مناسبة لمعالجة خام الحديد البني من نوع اللاتريت بما في ذلك المغنيسيوم المنخفض، ومبدأ عملية تسريب الحمض المضغوط هو كما في الصورة التالية، أكبر مزايا هذه العملية أن معدل عودة المعدن قد يصل إلى أكثر من 90٪.
الصور 1: عملية تدفق مبدأ عملية تسريب الحمض بالضغط
تبدأ هذه التقنية في خمسينيات القرن العشرين؛ أولا، يستخدم لاستخدام خام خليج موا كوبا بتقنية A-MAX-PAL. منذ ذلك الحين، في السبعينيات أنشأت شركة QNI الأسترالية مصنع يابولا، حيث تعالج عملية الترشيح الحمضي خام النيكل اللاتريت في كاليدونيا الجديدة، إندونيسيا وكوينزلاند في أستراليا. في النصف الثاني من عام 1998، استخدم مورين من أستراليا، كاوز، بولونغ عملية جديدة لضغط الحمض لخام اللاتريد لتشغيل المشروع الجاري وجذب اهتمام كبير. تقنية الترشيح بالضغط الحمضي لهذه العمليات الثلاث مشابهة لشركة كوبا موآو، حيث تستخدم فقط الأوتوديف الأفقي ليحل محل الأوتوديف الرأسي لشركة مواو. ومع ذلك، فإن برنامج الإرجاع له الاختلاف التالي:
في عملية كاوز، يتم ترسيب هيدروكسيدات المعادن المختلطة من ليكسيفيوم عالي الضغط، ثم تستخدم الأمونيا لتسريحها، ثم تنفد المذيبات والترسيب الكهربائي.
في عملية بولونغ، يستخدم H2S لترسيب الكبريتيدات المختلطة من ليكسيفيوم عالي الضغط، ثم يحل كبريتيدات الليكسيفية تحت ظروف هوائية، ثم يحدث استنفاد المذيبات، تقليل الهيدروجين، الجدول الطبقي، وغيرها.
3 في عملية مورين، يحدث استنفاد المذيب مباشرة والترسيبه الكهربائي من ليكسيفيوم عالي الضغط.
يتم عرض الموارد والإنتاج السنوي ومعدل تحقيق وتصميم الإنتاج في هذه المصانع الثلاثية اللاتريت للنيكل في الشكل 3. من خلال النموذج 3، فإن عملية مشروع HPAL لثلاثة خامات اللاتريت في أستراليا ليست مرضية جدا، حيث يمكن أن يصل كاوز فقط إلى 74٪ من إنتاج التصميم، مما ينخفض تكلفة التصنيع من 4.1 دولار أمريكي إلى 1.54 دولار أمريكي؛ إنتاج مورين يشكل ثلث إنتاج التصميم، لكن هذا الوضع تحقق في ظل الدفع مرة أخرى، واضطر مصنع بولونغ للإفلاس في عام 2004 بسبب مشاكل التكنولوجيا والصاليب.
النموذج 3 الحالات البسيطة لثلاثة مصانع نيكل HAPL في غرب أستراليا
هناك الكثير من المشاكل في التكنولوجيا، والتصميم الميكانيكي، وحساب التكاليف لهذه المشاريع الثلاثة، على سبيل المثال: المادة المختارة على المعدات غير صحيحة أو أن التكوين غير متصل، وهكذا. على الرغم من أن هذه المشاريع الثلاثة لم تحقق الهدف المتوقع، إلا أن إعدادها وفر له خبرات ثمينة في تطوير تقنية التسرب الحمضي المضغوط.
3 | تدفق آخر للعملية الرطبة
التسرب بالضغط الجوي (AL): مناسب لمعالجة خام النيكل اللاتريت بما في ذلك محتوى الحديد المنخفض ومحتوى المغنيسيا الأعلى. حاليا، تقوم شركة سكاي ريسورس بالبحث في تطوير التسرب بالضغط الجوي لتطوير خام اللاتريت في غواتيمالا، وهو الحمض المتبقي الذي يتم تسريحه من الخام البني والحمض الذي يطلق بعد ترسيب الروبينغليمر، والذي سيستخدم في تركيب خام تربة الدبال.
التنقيب بالنسيب: هو مناسب بشكل رئيسي لخام تربة الدبال. تظهر النتائج الوفيرة أنه: باستخدام تقنية التسرب بالنقاب، يمكن أن يصل معدل تسرب النيكل خلال 3 أشهر إلى أكثر من 75٪، ومعدل تسرب الكوبالت قد يصل إلى أكثر من 60٪. تقوم شركة النيكل الأوروبية حاليا بتجربة تسيل واسعة النطاق في شركة تيرنكي، ومن المتوقع أن تنشئ أول محطة تسريح بالتفريغ لاستخراج النيكل والكوبالت.
التلبيد الميكروويفي — طريقة الترشيح بالضغط: لإجراء تلبيد ميكرونويفي لاضطراب شبكة البلورات المعدنية المعدنية، ثم الضغط والتسرب تحت درجات حرارة منخفضة لجعل أيون الحديد يترسب، ثم يتم تقوية التسرب وتقليل درجة الحرارة والضغط الناتج عن الترشيح عالي الضغط.
فصل الكلوريد - تسريب الأمونيا: أضف بعض المخفضات الكربونية وعامل الكلورد (كلوريد الصوديوم أو كلوريد الكالسيوم)، وتسخين الجو النتوري أو الضعيف لإزالة الأكسدة مما يجعل المعدن الثمين يتطاير من الخام، وفي الوقت نفسه يقلل سطح حبيبات الكربون ليصبح حبيبات معدنية. ثم المنتج المحمص سيكون حلوى مباشرة في تسريب الأمونيا. يستخدم وانغ تشينغيان هذه الطريقة لمعالجة خام أكسيد النيكل من دبوس يوانجيانغ، وكانت نتيجة الاختبار: معدل تسرب النيكل يزيد عن 80٪، بينما معدل تسرب الكوبالت يزيد عن 50٪.
التسرب الحيوي: عن طريق تقليل الأكسيدو للكائنات الدقيقة يجعل المعادن تذوب بفعالية من الخام منخفض الجودة. كاسترو وغيرهم بحثوا في الترشيح الحيوي. العينة من شركة أسيسيتا للمعادن، وتركيبها الكيميائي هو 43.2٪ SiO2、0.09٪ Ni。 يجب أن يكون حجم الحبيبات المطحونة أقل من 147 ميكرومتر، بينما يستخدم الترشيح المعدني خمسة أنواع من الأوكسوهيترتروف. شروط الترشيح هي: وزن عينة المعادن يجب أن يكون 5 كجم (معقم مسبقا تحت 121°م)، ويوجد وسط يشمل ميكروبات، ودرجة الحرارة 30°م، ومعدل دوران الزجاجة 200 ص/دقيقة، ومعدل تسريب النيكل أكثر من 80٪.
الكلمات المفتاحية: حالة تطوير تقنية تكرير عملية التكرير الرطب باستخدام خامات اللاتريت-نيكل
وفقا للأصل الجيولوجي، يمكن تقسيم خام النيكل إلى نوعين: خام كبريتيد النيكل من نوع الصهارة وخام اللاتريت-نيكل من نوع التآكل المقاوم للجو، بينما تحتل احتياطيات خام اللاتريت والنيكل 72٪ من موارد النيكل العالمية. في السنوات الأخيرة، وبفضل تصدر صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ، استمر الطلب على النيكل في الازدياد، حيث وصل إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ في الصين إلى 10 ملايين طن في عام 2008، بينما يبلغ الإنتاج الفعلي فقط 5.35 مليون طن وأحد الأسباب الرئيسية هو نقص إمدادات النيكل.
حاليا، يتم استخراج حوالي 60٪ من النيكل من خام كبريتيد النيكل، بينما تتناقص موارد كبريتيد النيكل بسرعة، وتتناقص الجودة بينما يتعمق عمق التعدين، وتزداد صعوبة الاستخراج، وتزداد التكلفة. بينما تكلفة التحقيق واستخراج خام اللاتريت-النيكل أقل، والتي يمكن أن تنتج أكسيد النيكل وبوليديميت والفيرونيكيل مباشرة، فإن الموارد الفعالة لتطوير خام اللاتريت-نيكل أمر عاجل للغاية. في خمسينيات القرن الماضي، كان استخراج النيكل من خام اللاتريت-نيكل يشغل 10٪ من إنتاج النيكل العالمي، بينما في عام 2008 وصلت هذه النسبة إلى 455، وفي عام 2012 يقدر ب 510,000 طن، ويجب أن ترتفع هذه النسبة إلى 51٪.
يمكن تقسيم عملية استخراج النيكل من خام اللاتريت-نيكل إلى عملية حريق وعملية رطبة. نظرا لاستهلاكها العالي واستثماره أثناء عملية التكرير، تستخدم عملية الحريق بشكل رئيسي لخام اللاتريت-نيكل عالي الجودة. ومع ذلك، رغم أن العملية الرطبة لها عملية معقدة، وتدفق طويل، ومتطلبات عالية على المعدات وغيرها، مقارنة بعملية الحريق، إلا أن لها مزايا استهلاك أقل ومعدل استرداد عالي للمعدن. وخاصة تقدم تسريب الضغط الجوي وظهور تدفق جديد للعملية الرطبة، مما جعل مركز تطوير واستخدام خام اللاتريت-نيكل قد انتقل إلى العمليات الرطبة من عملية الحريق خلال عشرات السنوات من تطوير النيكل الرطب.
一、فئات وخصائص موارد خام اللاتريت-نيكل حول العالم
الجزء العلوي من رواسب معدن أكسيد النيكل هو خام الحديد البني اللاتيريت المناسب للمعالجة الرطبة؛ أدنى منها خام النيكل بحمض المغنيسيوم السيليكي (وغالبا سيربنتينيت) وهو مناسب لعملية النار. قسم الانتقال الأوسط مناسب لطريقتين. وفقا للتقديرات، فإن احتياطي خام النيكل اللاتريت (ليمونيت، نونترونيت، تورفيس) المناسب للعملية الرطبة أكثر من ضعف الاحتياطي (الغارنييريت، خام الهيومي) المناسب لعملية الحريق.
مع التوسع التدريجي واستخدام موارد خام النيكل اللاتريت، أصبح لدى الناس معرفة جديدة بوظيفتها وأنواعها: واحدة تسمى العملية الرطبة التي توزع بشكل رئيسي مناطق خط الاستواء القريبة مثل كاليدونيا الجديدة، إندونيسيا، الفلبين، بابوا غينيا الجديدة، منطقة الكاريبي، حيث تكون درجتها أعلى، والطين أقل مما يسهل المعالجة؛ النوع الآخر هو الزراعة الجافة، التي تنتشر بشكل رئيسي في منطقة نصف الكرة الجنوبي التي تبعد عن خط الاستواء، وتركيبها معقد، ومحتوى الطين أعلى مما يصعب علاجه.
على الرغم من أن خامات النيكل اللاتيريت لها عدة أنواع مختلفة، إلا أن النظر بشكل عام؛ لديهم الشخصيات التالية:
1、محتوى النيكل هو 1.0~3٪، وترتيبه أقل وتركيبه أكثر تعقيدا من خام كبريتيد النيكل، ومن الصعب الحصول على مركز خام النيكل بمحتوى نيكل أعلى يزيد عن 6٪، بينما خام النيكل ذو المحتوى النيكل الأقل يصعب استخدامه مباشرة في العمليات المعدنية البسيطة.
2 – تقلب محتوى المكونات أكبر، وليس فقط تغير محتوى العناصر القيمة مثل النيكل أكبر، بل تغير تركيب المجرى مثل SiO2 وMgO2 وFe2O3 والماء أكبر، حتى في نفس السرير المعدني، سيتغير تركيب خام اللاتريت (Ni وCo وFe وMgO) تدريجيا ليتوافق مع عمق الطبقات المعدنية المختلفة.
3 – هناك كمية قليلة من الكوبالت، خالية من الكبريت، ولا توجد قيمة حرارية في الخام.
4 | تخزين الخام أكبر، بينما هو على سطح الأرض الذي يسهل جمعه ويمكن تشغيله في الهواء الطلق وله ميزة في التطوير.
二、حالة تطوير خام اللاتيريت-نيكل حول العالم
منذ بداية تطوير خام نيكل اللاتيريت في كاليدونيا الجديدة، أصبح إنتاج النيكل المعدني من نيكل اللاتيريت تاريخا يزيد عن 100 عام حتى الآن. في السنوات الأخيرة، وبسبب الطلب الكبير على النيكل لصناعة الفولاذ المقاوم للصدأ، قامت العديد من الدول المنتجة للنيكل بتوسيع تطوير واستخدام خام النيكل اللاتريت.
وبما أن لدينا موارد خامة النيكل اللاتريت أقل، فقد استغلت بعض الشركات الصينية الكبرى فرصا لتوسيع استثمارات مشاريع خام النيكل اللاتريت في دول أجنبية. المشاريع التي تم تطويرها أو تطويرها حاليا في الخارج من خام النيكل اللاتريت هي: 1) مجموعة باو للصلب ومجموعة جينتشوان استثمرت مليار دولار أمريكي لتطوير موارد حديد النيكل في الفلبين، 2) أنشأت الصين مينميتال وكوبا إنتاج النيكل بإنتاج سنوي قدره 22.5 ألف طن، 3) طورت CNMC خام النيكل الميانماري، ومتوسط درجة خام النيكل 2٪ ويشمل حوالي 700 ألف طن نيكل؛ 4) تعاونت شركة CHINA METALLURGICAL CONSTRUCTION (GROUP)CORPORATION مع شركة Ji'en Nickel لتطوير الحديد النيكل الذي يبلغ متوسط درجة حديده حوالي 1٪؛ 5) وقعت شركة كامبل المعدنية الصينية عقدا مع خام النيكل في ميانمار مويتانغ للتعاون، وغيرها. في مشروع نيكل اللاتريت المستقبلي، يشغل النيكل الرطب نسبة كبيرة، ومن المتوقع أن تزداد نسبة إنتاج النيكل الرطب من إجمالي إنتاج النيكل في عام 2012 من 62٪ إلى 80٪.
三、حالة تقنية التكرير لخامات اللاتريت-نيكل الرطبة
1 | تقليل التحميص - عملية تسيل الأمونيا (RRAL)
تم تطوير عملية التحميص الاختزالي - عملية تسيل الأمونيا (RRAL) بواسطة كارسون، ولهذا سميت عملية كارون. يستخدم نبات نيكل جوبا نيجيالو عملية التحميص المنخفض – الأمونيا لمعالجة اللاتريت النيكل عالي المغنيسيوم منذ أكثر من نصف قرن، ومناسب لاستخدام طريقة تسريب القلويات الأمونيا لمعالجة التركيب المعدني النموذجي الذي يتكون من 1.4٪ Ni، 8٪ MgO، 14٪ SiO2.
لتحسين معدل تسريب الحفر بالنيكل، طورت المكتب الأمريكي للمعادن عملية جديدة لتقليل التحميص - وهي عملية تسريب الأمونيا واختصارها USBM. أهمية هذه الطريقة هي إضافة FeS2 لصنع الحبوب واستخدام أول أكسيد الكربون النقي للاختزال السطحي.
2、عملية تسريب حمض الكبريتيك المضغوط (HPAL)
عملية تسريب حمض الكبريتيك المضغوط مناسبة لمعالجة خام الحديد البني من نوع اللاتريت بما في ذلك المغنيسيوم المنخفض، ومبدأ عملية تسريب الحمض المضغوط هو كما في الصورة التالية، أكبر مزايا هذه العملية أن معدل عودة المعدن قد يصل إلى أكثر من 90٪.
الصور 1: عملية تدفق مبدأ عملية تسريب الحمض بالضغط
تبدأ هذه التقنية في خمسينيات القرن العشرين؛ أولا، يستخدم لاستخدام خام خليج موا كوبا بتقنية A-MAX-PAL. منذ ذلك الحين، في السبعينيات أنشأت شركة QNI الأسترالية مصنع يابولا، حيث تعالج عملية الترشيح الحمضي خام النيكل اللاتريت في كاليدونيا الجديدة، إندونيسيا وكوينزلاند في أستراليا. في النصف الثاني من عام 1998، استخدم مورين من أستراليا، كاوز، بولونغ عملية جديدة لضغط الحمض لخام اللاتريد لتشغيل المشروع الجاري وجذب اهتمام كبير. تقنية الترشيح بالضغط الحمضي لهذه العمليات الثلاث مشابهة لشركة كوبا موآو، حيث تستخدم فقط الأوتوديف الأفقي ليحل محل الأوتوديف الرأسي لشركة مواو. ومع ذلك، فإن برنامج الإرجاع له الاختلاف التالي:
في عملية كاوز، يتم ترسيب هيدروكسيدات المعادن المختلطة من ليكسيفيوم عالي الضغط، ثم تستخدم الأمونيا لتسريحها، ثم تنفد المذيبات والترسيب الكهربائي.
في عملية بولونغ، يستخدم H2S لترسيب الكبريتيدات المختلطة من ليكسيفيوم عالي الضغط، ثم يحل كبريتيدات الليكسيفية تحت ظروف هوائية، ثم يحدث استنفاد المذيبات، تقليل الهيدروجين، الجدول الطبقي، وغيرها.
3 في عملية مورين، يحدث استنفاد المذيب مباشرة والترسيبه الكهربائي من ليكسيفيوم عالي الضغط.
يتم عرض الموارد والإنتاج السنوي ومعدل تحقيق وتصميم الإنتاج في هذه المصانع الثلاثية اللاتريت للنيكل في الشكل 3. من خلال النموذج 3، فإن عملية مشروع HPAL لثلاثة خامات اللاتريت في أستراليا ليست مرضية جدا، حيث يمكن أن يصل كاوز فقط إلى 74٪ من إنتاج التصميم، مما ينخفض تكلفة التصنيع من 4.1 دولار أمريكي إلى 1.54 دولار أمريكي؛ إنتاج مورين يشكل ثلث إنتاج التصميم، لكن هذا الوضع تحقق في ظل الدفع مرة أخرى، واضطر مصنع بولونغ للإفلاس في عام 2004 بسبب مشاكل التكنولوجيا والصاليب.
النموذج 3 الحالات البسيطة لثلاثة مصانع نيكل HAPL في غرب أستراليا
هناك الكثير من المشاكل في التكنولوجيا، والتصميم الميكانيكي، وحساب التكاليف لهذه المشاريع الثلاثة، على سبيل المثال: المادة المختارة على المعدات غير صحيحة أو أن التكوين غير متصل، وهكذا. على الرغم من أن هذه المشاريع الثلاثة لم تحقق الهدف المتوقع، إلا أن إعدادها وفر له خبرات ثمينة في تطوير تقنية التسرب الحمضي المضغوط.
3 | تدفق آخر للعملية الرطبة
التسرب بالضغط الجوي (AL): مناسب لمعالجة خام النيكل اللاتريت بما في ذلك محتوى الحديد المنخفض ومحتوى المغنيسيا الأعلى. حاليا، تقوم شركة سكاي ريسورس بالبحث في تطوير التسرب بالضغط الجوي لتطوير خام اللاتريت في غواتيمالا، وهو الحمض المتبقي الذي يتم تسريحه من الخام البني والحمض الذي يطلق بعد ترسيب الروبينغليمر، والذي سيستخدم في تركيب خام تربة الدبال.
التنقيب بالنسيب: هو مناسب بشكل رئيسي لخام تربة الدبال. تظهر النتائج الوفيرة أنه: باستخدام تقنية التسرب بالنقاب، يمكن أن يصل معدل تسرب النيكل خلال 3 أشهر إلى أكثر من 75٪، ومعدل تسرب الكوبالت قد يصل إلى أكثر من 60٪. تقوم شركة النيكل الأوروبية حاليا بتجربة تسيل واسعة النطاق في شركة تيرنكي، ومن المتوقع أن تنشئ أول محطة تسريح بالتفريغ لاستخراج النيكل والكوبالت.
التلبيد الميكروويفي — طريقة الترشيح بالضغط: لإجراء تلبيد ميكرونويفي لاضطراب شبكة البلورات المعدنية المعدنية، ثم الضغط والتسرب تحت درجات حرارة منخفضة لجعل أيون الحديد يترسب، ثم يتم تقوية التسرب وتقليل درجة الحرارة والضغط الناتج عن الترشيح عالي الضغط.
فصل الكلوريد - تسريب الأمونيا: أضف بعض المخفضات الكربونية وعامل الكلورد (كلوريد الصوديوم أو كلوريد الكالسيوم)، وتسخين الجو النتوري أو الضعيف لإزالة الأكسدة مما يجعل المعدن الثمين يتطاير من الخام، وفي الوقت نفسه يقلل سطح حبيبات الكربون ليصبح حبيبات معدنية. ثم المنتج المحمص سيكون حلوى مباشرة في تسريب الأمونيا. يستخدم وانغ تشينغيان هذه الطريقة لمعالجة خام أكسيد النيكل من دبوس يوانجيانغ، وكانت نتيجة الاختبار: معدل تسرب النيكل يزيد عن 80٪، بينما معدل تسرب الكوبالت يزيد عن 50٪.
التسرب الحيوي: عن طريق تقليل الأكسيدو للكائنات الدقيقة يجعل المعادن تذوب بفعالية من الخام منخفض الجودة. كاسترو وغيرهم بحثوا في الترشيح الحيوي. العينة من شركة أسيسيتا للمعادن، وتركيبها الكيميائي هو 43.2٪ SiO2、0.09٪ Ni。 يجب أن يكون حجم الحبيبات المطحونة أقل من 147 ميكرومتر، بينما يستخدم الترشيح المعدني خمسة أنواع من الأوكسوهيترتروف. شروط الترشيح هي: وزن عينة المعادن يجب أن يكون 5 كجم (معقم مسبقا تحت 121°م)، ويوجد وسط يشمل ميكروبات، ودرجة الحرارة 30°م، ومعدل دوران الزجاجة 200 ص/دقيقة، ومعدل تسريب النيكل أكثر من 80٪.
