Возможности добычи и переработки критически важных полезных ископаемых в Северной Америке

В ответ на предыдущие два десятилетия расширения глобальной торговли правительства и предприятия Северной Америки теперь начинают уделять больше внимания и беспокойства источникам сырья. Это особенно справедливо в отношении стратегических металлов и полезных ископаемых, которые являются необходимыми строительными блоками для экономики с нулевым уровнем выбросов. Зеленые материалы, такие как никель, литий, графит, кобальт и медь, будут все чаще требоваться для крупноформатных аккумуляторных батарей и инфраструктуры в количествах, которые будет трудно достичь и, вероятно, станут узким местом в массовом принятии электромобилей. Прогнозируется, что спрос на медь увеличится примерно с 25 миллионов тонн в год сегодня до 40 миллионов тонн в год к 2030 году, а спрос на никель увеличится на 44% за тот же период.

За последние два десятилетия Китай занял доминирующее положение в технологии производства аккумуляторов, которая включает добычу и переработку металлов-прекурсоров аккумуляторов по всему миру, в таких местах, как Демократическая Республика Конго для кобальта и Индонезия для никеля. Некоторые из этих источников подвергаются новому тщательному изучению из-за отсутствия государственной прозрачности и регулирования, а также потому, что некоторые из источников требуют гораздо большего использования энергии для переработки, например, добыча и переработка никелевых латеритов по сравнению с сульфидами никеля. Оттава и Вашингтон сигнализируют о решительных действиях по «перебавке» добычи и переработки «зеленых» металлов в Северной Америке. Распоряжения президента Байдена о поддержке проектов «зеленой» металлургии в США, а также недавнее заявление федерального правительства о продаже собственности некоторых канадских горнодобывающих компаний, принадлежащих иностранным государственным компаниям, являются частью этой тенденции.

В результате в горнодобывающей промышленности Северной Америки уже наблюдается всплеск активности и инвестиций. Это обусловлено стремлением электрифицировать энергетическую инфраструктуру и повысить энергетическую самодостаточность. Наряду с этим появится важный стимул для добычи и переработки этих материалов наиболее экологически эффективным и устойчивым способом. Именно здесь в историю вступают такие компании, как Eriez.

Первым этапом производства материалов после добычи является обогатительная фабрика, и основная технологическая схема обогатительной фабрики не сильно изменилась за последние 50 лет. Руда с бортовым содержанием или выше определяется в процессе добычи, затем ее дробят и измельчают до подходящего размера, чтобы обеспечить массовую пенную флотацию с последующей стадией очистки для получения конечного концентрата для выплавки и/или рафинирования. Все это время конечная точка измельчения и потребляемая энергия зависят от размера частиц, необходимого для флотации минералов на основе традиционной флотации. Для типичной медно-порфировой руды традиционная флотация нецелесообразна для частиц размером более 200 микрон, а иногда и значительно меньше, поэтому конечная точка операции измельчения должна находиться в этом диапазоне, что приводит к чрезмерному измельчению и серьезным проблемам с извлечением воды, поскольку обезвоживание становится сложнее, поскольку твердые частицы становятся мельче. На обычных установках обычный способ решить эту проблему — утолщать хвосты и затем перекачивать их в водохранилище для отстаивания. В этом случае значительное количество воды теряется в результате испарения. Потеря воды означает, что вода в концентраторе не может работать в замкнутом контуре и всегда требуется свежая вода. Существуют и другие стратегии обезвоживания, но они требуют больших затрат энергии и капитала.

Компания Eriez стала пионером в коммерциализации крупнозернистой флотации (CPF) со своей ячейкой HydroFloat, которая является ключевой революционной технологией, которая оказывает большое влияние как на воду, так и на энергию, и станет ключевой стратегией для их сохранения. За счет увеличения размера частиц руды, в которых могут всплывать частицы, обычно в 2–3 раза, требуется значительно меньше энергии для измельчения, потенциально на 30–50 %. А поскольку хвост флотации намного грубее, из него легче обезвоживать и в нем остается меньше воды.

Около 10 лет назад компания Eriez представила свое оборудование для флотации крупных частиц HydroFloat крупным производителям цветных металлов, таким как Rio Tinto, Newcrest и Anglo American. Первые применения были направлены на извлечение «потерянных» единиц крупного металла из хвостов обычных обогатительных фабрик. Обычно это составляет не менее 60% грубых хвостов и улучшение общей нефтеотдачи на 2–6%.