До 500 тонн в год: Китай запустил первую в мире систему извлечения ценных металлов из литиевых отходов
В китайской провинции Цзянси запустили первую в мире производственную линию по извлечению рубидия и цезия из отходов лития.
Проект реализован Институтом технологического проектирования (CAS) совместно с компанией Ganfeng Lithium. Производственная линия имеет мощность 500 тонн в год. Институт успешно ввёл в эксплуатацию промышленную экстракционную установку, состоящую из 17 башен. Сообщается, что она бесперебойно работает с момента запуска.
Оба конечных продукта — карбонат цезия и карбонат рубидия — имеют чистоту свыше 99,9% и уже продаются в промышленных масштабах. Эти ценные металлы играют ключевую роль в создании инновационного оборудования, например, атомных часов, систем аэрокосмической навигации, оборудования для биомедицинских исследований, твердотельных батарей и сети квантовых вычислений.
Рубидий и цезий редко встречаются в больших количествах в виде отдельных минералов в недрах Земли. Эти элементы в небольших концентрациях присутствуют в литиевых рудах и рассолах соленых озёр. Горнодобывающим компаниям трудно их извлечь, поскольку низкое содержание затрудняет стандартную химическую экстракцию. Сложные химические связи делают отделение сложным и дорогостоящим.
Преимущественно компании выбрасывали ценный шлак и не пытались извлекать из него эти металлы. Однако новый метод с использованием башенной экстракции не требует обжарочных камер. Конструкция использует 17 экстракционных башен в четырёх ключевых технологических секциях для выполнения задач, которые ранее требовали более 70 обычных резервуаров.
Одна колонна обеспечивает эффективность экстракции, аналогичную 15 традиционным этапам. Такая конфигурация сокращает потребление растворителей на 40% и уменьшает занимаемую оборудованием площадь более чем вдвое. Оптимизированный производственный комплекс работает непрерывно и полностью автоматизирован.
Принцип работы основан на дифференциальной противоточной экстракции. Как сообщает SCMP, это позволяет извлечь более 98% доступного цезия и более 95% рубидия. Китай располагает значительными запасами рубидия и цезия, содержащимися в специальных литиевых рудах и рассолах соленых озёр. Ранние исследования указывали на внутренние запасы в 1,16 млн тонн оксида рубидия и 140 000 тонн оксида цезия.
Хотя Китай владеет почти 40 % мировых запасов рубидия, содержащихся в лепидолитовых месторождениях, ему не хватает коммерчески пригодных запасов поллуцита для получения цезия. Китай в основном импортирует сырую цезиевую руду из Канады, Австралии и Зимбабве.
Однако новая технология экстракции позволяет стране извлекать оба ценных металла из внутренних промышленных отходов литиевого производства. В сочетании с имеющимися предприятиями Китай теперь располагает внутренними мощностями по производству около 3000 тонн эквивалента соли рубидия в год.
С масштабированием таких технологий, как перовскитные солнечные элементы и квантовые сети, спрос на эти металлы может резко возрасти. Демонстрационная промышленная линия доказывает, что низкосортные отложения рубидия и цезия могут быть переработаны в промышленных масштабах с помощью чистой высокоэффективной экстракции.
Олександр Федоткін
