美國獨門稀土分離技術,或改變稀土、鈾遊戲規則?

來源: 更新:

今天看到一家美國公司發明了一種新的礦物分離技術,可以大幅提高稀土、鈾等礦物的分離效率,降低成本,減少污染。最關鍵的是,這種機器是移動式的,可以即插即用,無需改變其他流程,該公司自認是一種新的工業突破,可能改寫稀土和鈾的遊戲規則。這種技術真的有他們說的那麼神奇,會革命性地改變稀土和鈾行業嗎?

獨門絕技

這家公司名叫迪薩技術,總部位於懷俄明州的卡斯珀。他們的技術涉及到礦物的最初分離,這個很容易理解,我們所需要的礦物,絕大多數時候是和其他化合物雜合在一起的,並且含量不高,像是稀土礦,百分之幾就已經是撿到寶了。所以需要使用某種方法將它們初步分離出來,再用昂貴的化學物質或耗能的加熱方式進一步提純。

很明顯,如果你能在最初階段就得到更純的精礦,那麼後續程序就能節約大量的化合物或能源,從而獲得成本上的優勢,降低對環境的影響。迪薩公司的技術,就是在這裏突破的,他們發明了一種全新的方法。

根據迪薩公司的說法,在礦物加工程序的研磨或再研磨階段,成本通常會佔到加工總成本的約40%,而目前一般是通過球磨機、棒磨機和摩擦洗礦機等設備進行選礦,將礦物粉碎後與脈石礦物等分離開來。這個脈石,通常就是沒有用的礦物。該公司經過多年研究,開發了一種被稱爲高壓漿料沖蝕(HPSA)的技術,利用不同礦物的硬度差異,通過機械方式來實現混合物的乾淨分離。

具體來說,他們開發了一種高壓漿料沖蝕機,可以插入現有的選礦流程中,以取代球磨機、棒磨機和摩擦洗礦機等設備。礦物漿料通過高壓噴嘴,泵入碰撞室互相碰撞,由於礦物的硬度和性質不同,這些粒子會選擇性地脆化、粉碎,從而可以通過不同目數的篩網分離。該公司對此有一個形象的比喻,就像很多沾滿泥漿的網球,互相碰撞後泥土脫落,但網球完好無損,從而可以實現相互之間的分離。那麼這個效果究竟如何呢?

全村人的希望

他們網站上有多篇論文,其中一篇是對含銅鈾礦石的再研磨,相比於棒磨機,高壓漿料沖蝕機可以提高銅的回收率22%,品位13%。另一篇是對含稀土的正長石的測試,正長石莫氏硬度是6,裏面有含稀土磷酸鹽的獨居石,硅鈰石、氟碳鈰礦,莫氏硬度分別是5、5、4,經過高壓漿料沖蝕機處理後,95%的稀土元素被富集到了佔總質量58%的產品中,而傳統研磨機只能回收29%,這意味着減少了42%的後續處理量,可以極大地降低成本和化學藥劑的使用。

迪薩公司聲稱,通過他們的不懈努力研究,目前已經可以通過這種技術,篩選鈾/釩/磷酸鹽/鉀鹽/石墨/銅/鉬/金/稀土元素等,每小時可以處理50噸礦物,每噸僅耗費5度電,未來還將繼續優化這些指標。

目前迪薩公司已經與幾家公司合作,在磷酸鹽廠等設施中安裝了高壓漿料沖蝕機進行試點生產,然後也和拉馬科資源合作,就是去年11月份我視頻介紹過的,美國一位71歲的老人,用200萬美元在懷俄明州,買到了價值370億美元的布魯克稀土礦,還有大量的鎵和鍺兩種關鍵礦產。拉馬科資源就是這位老人的公司,他也是一位銀行家,兩者一拍即合,準備用更經濟的方法來開採這個巨大的稀土礦,美國還寄希望於用它來擺脫對中國的稀土依賴呢。

提鈾提金

但選礦只是高壓漿料沖蝕法的一個應用,迪薩公司雄心勃勃,正在開發更有野心的應用,首當其衝的就是生產鈾,這個我也做過幾個視頻,現在全球都在開發小型模塊化核堆,還有60多座核電站在建設,其中一半在中國,隨着越來越多核電站的建成,最近幾年全球就可能面臨“鈾荒”。

美國在上世紀大煉“鈾”期間廢棄了15000多個鈾礦,迪薩公司測試後發現,很多遺留礦區的鈾礦物,莫氏硬度爲2到3,而沙粒石英的硬度高達7,高壓漿料沖蝕法是硬度相差越大越容易分離,因而可以更高效地選礦,將放射性元素從廢棄礦區除去,平息當地人的怒氣,順帶解決美國的“鈾荒”問題。

然後另一個應用就是處理其他礦物的尾礦,包括黃金、鉬、銅等,因爲尾礦還有一個優勢,那就是無需前期研磨,可以直接引入高壓漿料沖蝕機進行篩選,在不過度研磨的情況下提高有用礦物的回收率和品位。

所以看看,高壓漿料沖蝕法可以選稀土礦,可以提鈾,可以處理尾礦,都是重量級的關鍵應用,如果真的效果非凡,可能確實算得上是迪薩公司所說的工業突破,稀土和鈾遊戲規則的改變者,目前他們已經爲這項技術申請了6項美國專利和10項國際專利,最近還拿到了1500萬美元的A輪融資,並在美國各地及澳大利亞、加拿大設立了分支機構。

中國選礦法

但衆所皆知的是,中國擁有龐大的稀土產業,是全球稀土領域的主導力量,佔絕對的壟斷地位,生產了全球95%以上的稀土,連美國的稀土礦都要運來精煉,多年的發展下來,稀土生產技術已是全球最先進,稀土人才已是全球最多的,這是毫無疑問的,那麼中國稀土選礦採用的是什麼方法,使用了高壓漿料沖蝕法這種技術嗎?

根據我找到的資料,中國的稀土選礦方法主要有六種,包括重選法,也就是根據礦物密度的不同,通過重力來篩選;磁選法,利用磁性分選磁性和非磁性礦物;電選法,根據礦物導電性不同進行分離;化學選礦法,利用氯化鈉或硫酸銨溶液,先浸出再沉澱;輻射選礦法,利用礦物中釷含量不同進行篩選,這種方法用得較少。用得最多的是浮選法,利用礦物表面物理化學性質的不同,從礦漿中浮出礦物,是工業上應用最廣泛的選礦方法。

然後有個例子還說得非常詳細,說內蒙古白雲鄂博礦山的稀土礦,在礦山採出後先將大礦石破碎,用火車運到包頭的選礦廠,用錐形球磨機磨礦分級,再用圓筒磁選機把62%到65%的氧化鐵選出來,尾礦繼續進行浮選和磁選,得到45%以上的二次鐵精礦。剩下的浮選泡沫稀土品位可達10-15%,再用搖牀選出30%的稀土粗精礦,然後逐步提高到60%以上。

但我沒有找到中國企業使用高壓漿料沖蝕法這種技術的例子,可能這種方法確實是迪薩公司的獨門絕技,如果真的有效,並且成本不高的話,對稀土、鈾礦及其他礦物的分離,可能真的會產生有益的影響,尤其是減少對環境的傷害。這種技術實際可能也需要和其他技術結合使用,並不是他們說的取代球磨機、棒磨機或摩擦洗礦機等設備那麼簡單,不過我沒有找到更多有關這方面的資料,也沒有這種機器詳細運行的參數,畢竟人家的專利技術嘛。

視頻:美國獨門稀土分離技術,或改變稀土、鈾遊戲規則?

相關推薦
請使用下列任何一種瀏覽器瀏覽以達至最佳的用戶體驗:Google Chrome、Mozilla Firefox、Microsoft Edge 或 Safari。為避免使用網頁時發生問題,請確保你的網頁瀏覽器已更新至最新版本。
Scroll to Top