더 중요한 미네랄을 회수하기 위해 이산화탄소를 사용

네바다오늘

프로그램 디렉터인 Douglas Wicks를 포함한 ARPA-E 대표자들은 리노에 있는 네바다 대학교의 학생들을 만났습니다.

네바다주 금광 광산 및 금속 공학과의 Pengbo Chu 교수는 최근 에너지부 산하 에너지 첨단 연구 프로젝트 기관(ARPA-E)으로부터 보조금을 받았습니다. 이 보조금은 프로그램 디렉터 Douglas Wicks가 이끄는 Mining Innovations for Negative Emissions(MINER) 프로그램의 일부였습니다. MINER 프로그램의 목표에는 이산화탄소를 사용하여 광물 처리(분쇄) 에너지를 줄이고, 중요한 광물 생산량을 늘리며, 광물 광미 손실을 줄이는 것이 포함됩니다.

Chu는 "미국은 매우 높은 등급의 희토류 광석을 보유하게 된 것을 매우 행운으로 생각한다"고 말했습니다.

이 프로젝트는 더 많은 희토류 광물을 회수하기 위한 새로운 작업흐름과 방법론을 개발하기 위해 광물 탄산화를 통합할 것입니다. 중요 광물은 다양한 탈탄소화 기술에 사용되는 광물입니다.

Chu가 제안하는 프로세스는 농구공 크기의 암석에서 체리 크기의 암석까지 재료를 기계적으로 분해하는 고압 연삭 롤로 시작됩니다. 고압 분쇄 롤은 일반적으로 사용되는 분쇄 기술과 비교할 때 분쇄 에너지를 최대 50%까지 절약합니다. 암석이 작아진 후 광물은 X선 투과 분류를 거치게 됩니다. 다른 바위. 희토류 광물은 밀도가 더 높은 경향이 있기 때문에 해당 광물이 풍부한 암석은 기존 공정에서 한 방향으로 분류되고 밀도가 낮은 물질은 다른 방향으로 분류됩니다. 밀도가 낮은 물질은 가압된 이산화탄소를 사용하여 규산염 광물을 탄산염 광물로 전환시켜 연화시키는 탄산화 공정을 통해 화학적으로 처리됩니다.

탄산화 공정을 거친 후 연화된 물질은 볼밀이라는 또 다른 기계적 공정을 거칩니다. 재료가 부드러워진다는 것은 볼 밀이 재료를 처리하는 데 많은 에너지를 필요로 하지 않는다는 것을 의미합니다. 또한 제품의 크기를 제어하는 것이 더 쉽습니다. 이는 가공의 다음 단계인 거품 부양에서 중요합니다. 재료가 볼 밀을 통과하면 희토류 원소가 노출되고 확립된 거품 부양 공정을 통해 회수될 수 있습니다.

Chu는 제품의 크기를 언급하면서 "부양이 작동하는 최적의 지점이 있습니다"라고 말했습니다. 암석 입자가 너무 크거나 너무 작으면 거품 부유가 관심 물질을 추출하는 데 제대로 작동하지 않습니다.

암석을 부드럽게 하기 위해 광물 탄산화를 적용하는 것은 분쇄 중 암석 크기를 제어하는 새로운 접근 방식을 제시합니다. 새로운 접근 방식은 광물 가공 중 현재 에너지 소비를 줄일 뿐만 아니라 공정의 탄소 배출을 감소시킬 것으로 예상됩니다. Chu는 이 공정이 생산량을 최대화할 것으로 기대하는 동시에 어떤 방법으로 광물을 회수할지 결정하기 위해 일부 공정을 재정렬하는 다양한 작업 흐름을 시도할 것입니다. 가장 적은 에너지를 사용하면서 가장 많은 재료를 사용합니다. 이 공정은 희토류 원소 농도가 높을 수 있는 폐기물 광미로부터 물질을 회수하는 데에도 사용될 수 있습니다.

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