في السنوات الأخيرة ، برزت معادن البطاريات كسلعة مهمة على مستوى العالم ، لا سيما في دول مثل الكونغو وروسيا وأستراليا والولايات المتحدة والبرازيل. تلعب هذه المعادن ، التي يشار إليها غالبا باسم "المعادن الخضراء" ، دورا مهما في إنتاج بطاريات الليثيوم أيون ، والتي تستخدم على نطاق واسع في السيارات الكهربائية (EVs) وأنظمة تخزين الطاقة المتجددة.
يؤكد آلان ، مهندس التعدين في Ftmmachinery ، على أهمية الاستجابة السريعة للطلب المتزايد على معادن البطاريات بسبب اهتمام المستهلك بالحلول التكنولوجية الجديدة لبطاريات المركبات الكهربائية.
1. ما هي معادن البطارية؟
معادن البطاريات ضرورية لتصنيع البطاريات القابلة لإعادة الشحن المستخدمة في السيارات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة المتجددة. هذه المعادن ، بما في ذلك الليثيوم والكوبالت والنيكل والمنغنيز والجرافيت ، هي مكونات حاسمة لبطاريات الليثيوم أيون بسبب خصائصها الفريدة. تفضل بطاريات الليثيوم أيون على البطاريات التقليدية لتقليل محتواها من الرصاص وزيادة كفاءة الطاقة.
2. القيمة السوقية العالمية واحتياجات الإنتاج من معادن البطاريات
الطلب على معادن البطاريات مدفوع بالاعتماد المتزايد للسيارات الكهربائية وتقنيات الطاقة المتجددة. بحلول عام 2028 ، من المتوقع أن ينمو الطلب على المعادن مثل النيكل والكوبالت والليثيوم والجرافيت بشكل كبير ، حيث من المتوقع أن يصل سوق معادن البطاريات العالمي إلى 25.66 مليار دولار بحلول عام 2028. يختلف المنتجون الرئيسيون وحجم إنتاجهم وأسعارهم باختلاف المعادن ، مما يسلط الضوء على أهمية فهم ديناميكيات السوق.
- الليثيوم: يتم إنتاجه في دول مثل أستراليا وزيمبابوي ودول أمريكا اللاتينية ، حيث يبلغ الإنتاج العالمي 1.3 مليون طن في عام 2022 وسعر حوالي 17000 دولار للطن لكربونات الليثيوم.
- الكوبالت: يتم استخراجه بشكل أساسي في الكونغو وكوبا وروسيا والفلبين وأستراليا ، بإنتاج 190,000 ألف طن في عام 2022 وسعر حوالي 33,000 دولار للطن.
- النيكل: من بين المنتجين الرئيسيين إندونيسيا والفلبين وجنوب إفريقيا وروسيا وأستراليا وكندا ، حيث بلغ الإنتاج العالمي 3.3 مليون طن في عام 2022 وسعر حوالي 18000 دولار للطن.
- المنغنيز: يتم إنتاجه في دول مثل جنوب إفريقيا وأستراليا والجابون والبرازيل ونيجيريا ، حيث يبلغ الإنتاج العالمي 20 مليون طن في عام 2022 وسعر حوالي 7.16 دولار للطن.
- الجرافيت: يتم استخراجه في دول مثل الصين وموزمبيق والبرازيل وروسيا وكندا والهند وكوريا ، بإنتاج عالمي يبلغ 1.3 مليون طن في عام 2022. يختلف السعر ، حيث يبلغ سعر رقائق الجرافيت الطبيعية حوالي 1,600 دولار للطن.
3. طرق التعدين ومعالجة معادن البطاريات
تختلف طرق استخراج ومعالجة معادن البطاريات اعتمادا على المعدن المحدد وخصائصه الجيولوجية. يعد فهم هذه الأساليب أمرا ضروريا للشركات المشاركة في استخراج ومعالجة معادن البطاريات لضمان كفاءة الإنتاج وإدارة سلسلة التوريد.
في الختام ، يوفر الطلب المتزايد على معادن البطاريات فرصا مربحة للشركات ، ولكنه يؤكد أيضا على أهمية ممارسات الاستخراج المستدامة وطرق المعالجة الفعالة لتلبية الطلب العالمي. يعد تعدين ومعالجة معادن البطاريات أمرا حيويا لإنتاج بطاريات الليثيوم أيون ، وتكرس Ftmmachinery جهودها لتكرير هذه المعادن من الرواسب المجدية اقتصاديا إلى منتجات عالية الجودة ، مع الالتزام بمبادئ "التقليل وإعادة الاستخدام وإعادة التدوير".
1. تعدين ومعالجة الليثيوم:
الليثيوم ، المشهور بكونه خفيف الوزن وموصل ممتاز ، أمر بالغ الأهمية لكاثود بطارية ليثيوم أيون. بلغ إنتاج الليثيوم العالمي 130,000 ألف طن متري في عام 2022 ، وكانت أستراليا المصدر الرئيسي. أكثر من 30٪ من إيرادات سوق معادن البطاريات من الليثيوم. يحدث استخراج الليثيوم بشكل أساسي من المحاليل الملحية وخامات الليثيوم الصلبة.
- إنتاج المحلول الملحي: يتضمن الإنتاج الاقتصادي في المقام الأول في الأمريكتين والصين ضخ محلول ملحي غني بالليثيوم إلى السطح ، والذي يتركز بعد ذلك في برك التبخر الشمسي.
- خامات الليثيوم الصلبة الصخور: يمثل البيغماتيت الجرانيت مع الإسبودومين تحديا ، حيث يتم الإنتاج بشكل رئيسي في أستراليا وكندا وزيمبابوي والبرتغال.
المعالجة في مصنع خام الليثيوم من فئة البطاريات في أستراليا (باستخدام خام الليثيوم الصخري الصلب):
1. التكسير: يخضع خام الليثيوم الخام للتكسير على مرحلتين باستخدام كسارة فكية وكسارة مخروطية.
2. الغربلة: غربلة الشاشة الاهتزازية للخام المسحوق ، مما يسمح للمواد المؤهلة بالمتابعة.
3. الطحن / الطحن: الخام هو الأرض الرطبة في مطحنة الكرة إلى حجم الجسيمات من 0.15 ملم.
4. التعويم والفصل المغناطيسي: يخضع مسحوق خام الليثيوم للتعويم لإزالة الشوائب مثل الكوارتز والفصل المغناطيسي للتخلص من الحديد ، مما ينتج عنه تركيز الليثيوم.
5. التكليس: يتم تحميص التركيز في فرن دوار عند 1050-1100 درجة مئوية.
6. المعالجة الكيميائية: المعالجة الكيميائية تحول تركيز الليثيوم إلى كربونات الليثيوم أو هيدروكسيد الليثيوم ، وهو أمر ضروري لإنتاج البطارية.
2. تعدين الكوبالت ومعالجته:
الكوبالت ، مادة الكاثود الحيوية ، هو في المقام الأول منتج ثانوي لتعدين النيكل والنحاس ، وغالبا ما يتم الحصول عليه من مناطق ذات مخاوف أخلاقية. بلغ إنتاج الكوبالت العالمي 190,000 ألف طن متري في عام 2022 ، وكانت الكونغو أكبر منتج ، تليها دول أخرى مثل كوبا وروسيا والفلبين وأستراليا.
يتبع استخراج الكوبالت من رواسب النحاس ذات الطبقات الرسوبية في الكونغو الخطوات التالية:
1. التكسير: يتم استخدام كسارات الفك والمخروط لتكسير خام الكوبالت.
2. الطحن / الطحن: يتم طحن الخام في مطحنة الكرة.
3. فصل التعويم: ينتج عن تعويم الكبريتيد مركزات كبريتيد النحاس والكوبالت ، يليه تعويم الأكسيد للحصول على مركزات أكسيد النحاس والكوبالت.