Использование углекислого газа для извлечения более важных минералов

НевадаСегодня

Представители ARPA-E, в том числе директор программы Дуглас Уикс, встретились со студентами Университета Невады в Рино.

Профессор Nevada Gold Mines Пенгбо Чу с факультета горного дела и металлургического машиностроения недавно получил грант от Агентства перспективных исследовательских проектов в области энергетики (ARPA-E) при Министерстве энергетики. Грант был частью программы Mining Innovations for Negative Emissions (MINER), возглавляемой директором программы Дугласом Уиксом. Цели программы MINER включают использование диксоида углерода для снижения затрат энергии на переработку (измельчение) полезных ископаемых, увеличения выхода критически важных полезных ископаемых и снижения потерь полезных ископаемых в хвостохранилищах.

«США очень повезло, что у нас есть очень высококачественная редкоземельная руда», — сказал Чу.

Проект будет включать карбонизацию минералов для разработки новых рабочих процессов и методологии извлечения большего количества редкоземельных минералов. Критические минералы — это минералы, которые будут использоваться в различных технологиях декарбонизации.

Процесс, который предлагает Чу, начинается с измельчения валков под высоким давлением, которые механически разбивают материал от более крупных камней размером с баскетбольный мяч до камней размером с вишню. Валки высокого давления уже экономят энергию измельчения по сравнению с более распространенными технологиями дробления - до 50 процентов. После измельчения породы минералы проходят сортировку с помощью рентгеновского излучения, которая определяет плотность разные камни. Поскольку редкоземельные минералы имеют тенденцию быть более плотными, порода, богатая этими минералами, сортируется одним способом в существующем процессе, а менее плотный материал сортируется другим способом. Менее плотный материал подвергается химической обработке посредством процесса карбонизации, в котором используется углекислый газ под давлением для преобразования силикатных минералов в карбонатные минералы, смягчая их.

После процесса карбонизации размягченный материал проходит еще один механический процесс — в шаровой мельнице. Размягчение материала означает, что шаровой мельнице не требуется столько энергии для обработки материала. Кроме того, легче контролировать размер продукта, что важно для следующего этапа обработки — пенной флотации. Как только материал проходит через шаровую мельницу, редкоземельные элементы подвергаются воздействию и могут быть извлечены с помощью установленных процессов пенной флотации.

«Есть оптимальная точка для эффективности флотации», — сказал Чу, имея в виду размер продукта. Если частицы породы слишком велики или слишком малы, пенная флотация неэффективна для извлечения интересующего материала.

Применение минеральной карбонизации для смягчения породы представляет собой новый подход к контролю размера породы во время измельчения. Ожидается, что новый подход не только снизит текущее потребление энергии во время переработки полезных ископаемых, но и сделает этот процесс углеродо-отрицательным. Хотя Чу ожидает, что этот процесс максимизирует производительность, он попробует различные рабочие процессы, которые изменят порядок некоторых процессов, чтобы определить, какой метод извлекает больше материала при минимуме энергии. Этот процесс также можно использовать для извлечения материала из хвостохранилищ, которые могут иметь высокие концентрации редкоземельных элементов.

Ссылки по теме

В прошлом месяце директор программы ARPA-E Уикс и его команда посетили университет и компании, с которыми Чу сотрудничает в этом исследовании. Чу надеется на сотрудничество с APRA-E, отраслевыми партнерами и Управлением исследований и инноваций университета, чтобы в конечном итоге запатентовать новые процессы и помочь им получить широкое распространение в отрасли, помогая сделать процесс добычи полезных ископаемых более экологичным.

Иллюзия профессора психологии вошла в десятку лучших на конкурсе лучших иллюзий

Проголосуйте за иллюзию, которую Гидеон Капловиц создал вместе со своими двумя дочерьми до 27 мая.