Lityum madenciliğinin çevre üzerindeki etkisi, temiz enerjinin arkasında ne var?

Lityum, dünyada yeni enerji uygulamaları için en yaygın kullanılan metaldir. Küresel elektrikli araç endüstrisinde lityum piller yaygın olarak kullanılmaktadır. Her ne kadar lityum pil yeni bir enerji olarak önemli bir gelişme durumuna sahip olsa da. Ancak, birçok insanın lityum kaynak madenciliğinin çevre üzerindeki etkisi konusunda endişe duymaya devam ettiğini belirtmek gerekir.

Rağmen lityum piller temiz enerji pilleri olarak kullanılırlar, lityum kaynaklarının madenciliği ve çıkarılması süreci kirleticiler üretir ve çevre üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Lityum pillere olan talebin artması, çeşitli ülkelerde lityum kaynakları madenciliğine olan talebin de artmasına neden oldu. Bununla birlikte, lityum madenciliği koşulları iyi değildir ve lityum kaynak madenciliğinin çevre üzerindeki etkisi de gelecekteki gelişmelerle ilgilidir. Bu nedenle, lityum cevheri çıkarma işlemi büyük bir sorun haline geldi.

Lityum nasıl çıkarılır

Lityum cevheri genellikle iki türe ayrılır: spodümen ve tuzlu su tipi. Madencilik süreci esas olarak spodumen açık ocak madenciliği ve lityumun tuz gölü tuzlu su ekstraksiyonuna bölünmüştür. 1990'lı yıllardan itibaren Çin'in lityum endüstrisinde önemli bir ülke haline geldiğini belirtmek gerekir. Ancak lityum cevheri madenciliğinde büyük bir teknolojik boşluk var. Yabancı ileri teknoloji tuz gölü tuzlu su ekstraksiyonunun girişi ile Çin, tuz göllerinden lityum ekstraksiyonunun teknolojik ilerlemesini geliştirdi.

Lityum cevherinden çıkarma işlemi

Doğada, lityum içeren cevherler esas olarak lepidolit, spodumen ve feldispat içerir. Lityum cevherinden lityum ve diğer değerli metalleri çıkarma yöntemleri temel olarak kireçtaşı yöntemini, sülfürik asit yöntemini, klorür yöntemini ve basınçlı pişirme yöntemini içerir.

1.Kireçtaşı kalsinasyon yöntemi

Avantajı kireçtaşı kalsinasyonu yöntemi çok pratik olması ve hemen hemen tüm lityum mineralleri için kullanılabilmesidir. Dezavantajı, liç çözeltisindeki lityum içeriğinin düşük olması, buharlaşma enerjisi tüketiminin büyük olması ve lityum geri kazanım oranının düşük olmasıdır.

CITIC Guoan, 2006 yılında lityum çıkarmak için kalsinasyon yöntemini kullandı, ancak ciddi çevre kirliliği nedeniyle askıya alındı, bu nedenle bu yöntem şu anda geçerli değil.

2. Sülfürik asit yöntemi

Avantajları, liç çözeltisinde düşük enerji tüketimi ve yüksek lityum konsantrasyonudur, bu nedenle geri kazanım oranı da yüksektir, ancak dezavantajlar da açıktır. Sonraki arıtma yükü ağırdır, teknik olarak zordur ve ekipmanın yüksek korozyon önleyici performansını gerektiren büyük miktarda sülfürik asit kullanılır.

3. Klorlu Kavurma

Avantajları, lityum dönüşüm oranının yüksek olması, enerji tüketiminin düşük olması ve kavurma zaman kısa. Bununla birlikte, kavurma işleminde korozyon önleyici ekipman için daha yüksek gereksinimler, sonraki aşamada lityumu çökeltmek için sodyum karbonat kullanımı ve maliyetteki artış gibi dezavantajlar da vardır.

4. basınçlı pişirme

MKS basınçlı pişirme yöntem sülfürik asit yöntemine benzer. Bu yöntem daha kısa bir işleme ve daha düşük maliyete sahiptir, ancak işlem koşulları ve mineral türleri konusunda daha katı gereksinimlere sahiptir.

Yukarıdaki yöntemlerin ortak özelliği, lityum çıkarma maliyetinin çok yüksek, genellikle 50-60k/ton olması ve lepidolitin, 60,000/tonun üzerinde olduğu tahmin edilen lityum çıkarmanın daha pahalı olmasıdır. Teknolojik yenilik ve dönüşüm yoluyla lityum çıkarma maliyetinin nasıl düşürüleceği, cevher lityum çıkarma teknolojisinin en büyük sorunu ve kısıtlamasıdır. Salamuradan lityum çıkarmak şu anki yaygın yoldur.

Tuz gölü tuzlu su çıkarma teknolojisi

Lityum'un lityum madenlerinden çıkarıldığına yaygın olarak inanılıyor, ancak aslında dünyadaki lityumun %70'inden fazlası mineral açısından zengin tuz göllerinden çıkarılıyor. Tuz gölü tuzlu suyundan lityum çıkarma yöntemleri esas olarak şunları içerir: iyon değişimi yöntemi, kalsinasyon liçi yöntemi, nanofiltrasyon membran ayırma yöntem olup, çözücü ekstraksiyonu yöntem, vb.

1. İyon değişim yöntemi

Son yıllarda ülkemin tuz gölü tuzlu su madenciliği teknolojisi büyük ölçüde geliştirildi. Tek başına iyon değiştirme yöntemi için farklı madencilik şirketlerinin farklı sonuçları olacaktır.

İyon değiştirme yöntemi, yüksek seçicilik ve çevre dostu olma avantajlarına sahiptir ve özellikle düşük konsantrasyonlu tuzlu su ve deniz suyundan lityumun ekstraksiyonu için uygundur, ancak iyon değiştirme adsorbanlarının hazırlama süreci nispeten karmaşıktır.

Adsorbanın performansı, iyon değişimi adsorpsiyon işleminin verimliliğini belirler. Şu anda, çeşitli şirketler tarafından çeşitli adsorban türleri kullanılmaktadır. Avantajı, yüksek magnezyum-lityum tuzu gölü tuzlu suyundan lityum çıkarma sürecinde, lityum ekstraksiyonunun üretim verimliliğinin yüksek olması, çevre kirliliği olmaması ve sürecin olgun ve güvenilir olmasıdır. Dezavantajı ise karbonatlı tuz göllerinin kullanımında belirli sınırlamaların olmasıdır.

2. kalsinasyon liç yöntemi

Kalsinasyon liç yöntemi, kalsinasyon, liç, çökeltme ve diğer işlemler yoluyla lityum karbonatın ekstraksiyonunu gerçekleştirir. Bu yöntem, lityum ve magnezyum gibi kaynakların kapsamlı kullanımına elverişlidir ve hammadde tüketimi düşüktür.

Bununla birlikte, magnezyumun çıkarılması süreci zorlaştırır, ekipman ciddi şekilde korozyona uğrar, buharlaştırılması gereken su miktarı fazladır, enerji tüketimi büyüktür ve çevre kirliliği sorunları vardır. Şu anda, çevre koruma sıkı bir şekilde kontrol edilmektedir. Düzenleyici ortam altında, daha büyük çevresel risklerle karşı karşıyadır.

3. Nanofiltrasyon membran ayırma yöntemi

Membran ayırma teknolojisi, ayırma, konsantrasyon, saflaştırma ve arıtma işlevlerine sahiptir ve yüksek verimlilik, enerji tasarrufu, çevre koruma, moleküler düzeyde filtreleme ve basit filtreleme işlemi ve kolay kontrol özelliklerine sahiptir. Bunlar arasında nanofiltrasyon membran ayırma yöntemi, son yıllarda yurtiçinde ve yurtdışında geliştirilen ve araştırılan yeni bir tür membran ayırma teknolojisidir. Qaidam Havzasındaki Dongtai Jiner, esas olarak endüstriyel üretim için nanofiltrasyon membran ayırma teknolojisi için uygundur.

4. solvent ekstraksiyonu

Ekstraksiyon yönteminin özü özütleyicidir, ancak özütleyicinin boru hattında ciddi korozyonu ve çevreye ciddi zararı vardır. Bu nedenle, çevre dostu bir özütleyicinin nasıl seçileceği, geleceğin endüstrisinin ana araştırma yönüdür.

Şu anda, büyük miktarda atık sıvıdaki yüksek organik madde içeriği, tuz gölünde büyük kirliliğe neden olacaktır ve ekstraksiyon yöntemi, daha yüksek çevre koruma standartları altında endüstri gereksinimlerini karşılayamaz, bu nedenle uygulanabilir değildir.

5. diğer yöntemler

Yukarıdaki yöntemlere ek olarak, çökeltme yöntemi, tuzlama yöntemi, reçine adsorpsiyon yöntemi, Glauber tuz döngüsü yöntemi, elektrokimyasal yöntem, karbonizasyon yöntemi, sıvı membran yöntemi, dönüştürme yöntemi gibi lityum ekstraksiyonu için çeşitli yöntemler de vardır. .

 Geliştirme ve araştırmaların son on yıllarında, Çin'in ekstraksiyon süreci sürekli olarak iyileştirildi ve mükemmelleştirildi, ancak genel iyileştirme yönü çevreyi korumak ve lityum kaynak endüstrisinin sağlıklı gelişimine elverişli olan maliyetleri azaltmaktır.

Lityum Geliştirme/Çıkarmanın Çevresel Etkisi

Yeni enerjinin güçlü gelişimi çağında, lityum rafine edildiğinde, farklı işlemler nedeniyle kirleticiler üretilecektir. Yukarıda belirtilen kalsinasyon ve liç yöntemi, püskürtmeli kurutma işlemi sırasında büyük miktarda asit sisi ve flor içeren gaz üretecek ve bu da çevre kirliliği sorununa neden olacaktır.

Membran ayırma yönteminin basit adımları vardır, reaktif tüketimi düşüktür, temizdir ve kirlilik içermez, ancak membran maliyeti yüksektir, membran zehirlenmesi ve kısa hizmet ömrü sorunlarının da çözülmesi gerekir ve bu yöntem çok fazla su gerektirir. kuşkusuz çok fazla su kirliliğine neden olacaktır.

Spodumenin ekstraksiyon işlemi egzoz gazı, atık su, katı atık ve benzeri gibi kirleticiler üretecektir.

Atık gaz, esas olarak, ham cevherin kırma, eleme, boşaltma ve nakliye sırasında oluşan tozdur; atık su esas olarak flotasyon, atık çökeltme ve konsantre atık sudan sonra konsantre susuzlaştırma atıksuyudur; atık cürufu gibi katı atıklar da bulunmaktadır.

Lityum Madenciliğinin Çevresel Etkisi

Çoğu makale, tuz göllerindeki lityum madenlerinin madenciliği sırasında üretilen ham tuzlu suyun, toprağın fizikokimyasal özelliklerini değiştirerek toprağın tuzlanmasına yol açabileceğine işaret ediyor. Büyük ölçekli tuz gölü madenciliği de bölgedeki toprak, su ve toprak erozyonunu ağırlaştıracak ve hatta orijinal topografyayı değiştirecek ve yerel peyzaj ortamını yok edecektir.

Bu durum daha çok altyapı inşaat döneminde yolların inşa edilmesi, madencilik döneminde tuz sahaları ve çeşitli binaların kısa vadede tamir edilemeyecek şekilde inşa edilmesi ve tuz gölü lityum maden alanlarının çoğunun neden olduğu hasarlarda kendini göstermektedir. Yukarıda belirtilenler sert iklimlere sahiptir ancak iyi bir ekolojiye sahiptir. Bu nedenle maden sahasının ekolojik restorasyonu da zor olacaktır.

Spodumen madeninin madencilik yöntemi, yüzey ekolojik ortamı üzerinde çok az etkisi olan delik madenciliği olmasına rağmen, zenginleştirme, yerel bitki örtüsüne ciddi şekilde zarar veren ve hatta toprağın bileşimini ve verimliliğini değiştirebilen büyük miktarda arazi gerektirir. Büyük ölçekli hafriyat çalışmalarının toprak erozyonu ve heyelan gibi afetlere neden olması muhtemeldir.

Ayrıca spodümen zenginleştirme işleminde kırma, eleme gibi çoklu işlemler olacaktır. Bu işlemler büyük miktarda toz üretecek ve toz havada hava kirleticileri oluşturacaktır. Yerel madencilik şirketleri bazı toz toplama arıtma önlemleri kullanacak olsa da.

Bununla birlikte, genellikle bu tür tozlar ciddi şekilde yayılır, toplama oranı yüksek değildir ve mevcut hava kirliliği endeksi henüz kesin veriler oluşturmamıştır, ancak bazı bilim adamları ilgili soruları gündeme getirerek yerel hava kirliliğinin standarda uyup uymadığını sorgulamaktadır.

Özetlemek

Son olarak, lityum madenciliğinin su tüketimi çok büyük. Su bakımından zengin bölgelerde bile, lityum madenciliğinden kaynaklanan zehirli kimyasalların lityum buharlaşma havuzlarından su kaynağına sızması ihtimali yüksektir. Yabancı araştırmalar, lityum madenciliğinin balıkları aşağı yönde 150 mil kadar etkileyebileceğini göstermiştir. Lityum endüstrisinin ekinlerin sulanmasını da kirletip kirletmeyeceği, çevreciler için de bir sorudur.

Yukarıdaki sorunların varlığı, birçok ülkenin kendi lityum pillerini geliştirme faktörlerini de kısıtlamaktadır. Çevresel hususlar ve teknik süreç hususlarından. Yeterli proses gereksinimi yoksa, yerli lityum üretimi yerel çevreye zarar verecektir. Bu aynı zamanda birçok ülkenin kendi ülkelerinde lityum madenciliği geliştirmeyi reddetmesinin nedenidir.

Çin, lityum madenciliği ve kaplama şirketleri için giriş eşiğini sürekli olarak yükseltiyor veya çevre koruma incelemesini ve lityum madenciliği projelerinin denetimini artırıyor. Lityum madenciliği alanlarının ekolojik yönetimini artırın, yerel çevre koruma arıtma tesislerine yatırımı artırın, vb. Yeni enerjinin yolu ancak ekolojik çevreye verilen zararı azaltmak için çeşitli araçlar kullanarak daha da uzun sürebilir.

Kaynak – RayMall