اخبار اخیر نشان می‌دهد که پس از تشدید کنترل صادرات اقلام دومنظوره توسط چین، چندین مورد صادرات عناصر نادر خاکی به ژاپن تأیید شده است. در عین حال، تأخیرهای گمرکی و اسناد اضافی هنوز بر تجارت صنعتی تأثیر می‌گذارند. برای خریداران، این یک معنی دارد: عرضه در حال تغییر است، اما نادیده گرفتن زمان‌بندی و ریسک تأیید دشوارتر است.

فشار عرضه عناصر نادر خاکی، کارخانه‌ها را به افزایش تولید سوق می‌دهد

برای کارخانه‌های ذوب فلزات خاکی کمیاب، به ویژه آن‌هایی که با فلزات خاکی کمیاب سنگین مانند دیسپروزیم و تربیوم کار می‌کنند، فشار متفاوت است. وقتی قیمت‌ها بالا می‌مانند و زنجیره‌های تأمین محدود می‌شوند، کارخانه‌ها خواهان خروجی پایدارتری از هر خط تولید هستند. آن‌ها نه تنها به ظرفیت جدید نگاه می‌کنند، بلکه به نقاط فرآیندی که بی‌سروصدا خروجی را محدود می‌کنند نیز توجه می‌کنند.

خریداران عناصر خاکی کمیاب قبلاً به شدت بر منبع و قیمت مواد اولیه تمرکز می‌کردند. اکنون آنها باید به زمان تحویل، بررسی صادرات، اسناد گمرکی و اینکه آیا کارخانه‌های ذوب بالادستی می‌توانند تولید را پایدار نگه دارند یا خیر نیز فکر کنند.

چرا تجهیزات همزن لیچینگ در هیدرومتالورژی عناصر نادر خاکی اهمیت دارند؟

اختلاط پایدار قبل از شستشو و استخراج

در فرآوری مرطوب عناصر نادر خاکی، اغلب قبل از مرحله اصلی لیچینگ، پیش اختلاط دوغاب مورد نیاز است. برخی پروژه‌ها از لیچینگ اسیدی استفاده می‌کنند. برخی از شرایط قلیایی استفاده می‌کنند. برخی خوراک را با اندازه و غلظت ذرات متغیر مخلوط می‌کنند. صرف نظر از مسیر، کارخانه به نتیجه اساسی یکسانی نیاز دارد: ماده‌ای که وارد مرحله بعدی می‌شود باید تا حد امکان پایدار باشد. یک روش مناسب محرک دوغاب را به صورت کنترل‌شده حرکت می‌دهد. این سیستم صرفاً «به شدت هم نمی‌زند». این سیستم الگوی جریانی ایجاد می‌کند که با شکل مخزن، چگالی دوغاب، محتوای جامد و زمان واکنش مطابقت دارد.

یکنواختی اختلاط و میزان آبشویی

نرخ آبشویی به شیمی، دما، اندازه ذرات، زمان ماند و بسیاری از عوامل دیگر بستگی دارد. اما یکنواختی اختلاط یکی از شرایط اساسی پشت همه آنهاست.

اختلاط ضعیف می‌تواند باعث ایجاد اختلاف غلظت اسید یا قلیا در محل شود. همچنین می‌تواند مناطق مرده‌ای را ایجاد کند که در آن جامدات برای مدت طولانی بدون تماس کافی با معرف باقی می‌مانند. در برخی مخازن، برش بیش از حد نیز ممکن است به ساختار ذرات یا کریستال‌ها آسیب برساند و برای فیلتراسیون یا رسوب‌گذاری بعدی مشکل ایجاد کند.

چگونه پایداری همزن از خروجی تک خطی بالاتر پشتیبانی می‌کند

خروجی بالاتر همیشه به نصب مخازن بزرگتر مربوط نمی‌شود. اغلب، با پایدار نگه داشتن خط موجود شروع می‌شود.

یک همزن خوب به پایدار نگه داشتن سوسپانسیون جامد-مایع کمک می‌کند. این همزن ته‌نشینی کف را کاهش می‌دهد و به اسید یا قلیا کمک می‌کند تا به طور یکنواخت‌تری به ذرات معدنی برسند. وقتی خوراک لیچینگ پایدار باشد، کارخانه می‌تواند نوسانات بچ را کاهش داده و خوراک استخراج پایین‌دستی را قابل پیش‌بینی‌تر نگه دارد.

این امر همچنین خطر خاموشی را کاهش می‌دهد. در تولید عناصر نادر خاکی، توقف یک مخزن می‌تواند کل خط را تحت تأثیر قرار دهد. اگر طراحی شفت همزن، آب‌بندی، یاتاقان یا پروانه برای محیط‌های اسیدی یا قلیایی قوی مناسب نباشد، ممکن است مشکلات تعمیر و نگهداری خیلی زود ظاهر شوند. وقتی این اتفاق بیفتد، پروژه بیش از هزینه تعمیر ضرر می‌کند. زمان تولید را از دست می‌دهد.

برای پروژه‌های عناصر نادر خاکی سنگین با ارزش بالا، عملکرد پایدار معمولاً مهم‌تر از پایین‌ترین قیمت تجهیزات است. خریداران باید تجهیزات همزن لیچینگ را به عنوان یک سرمایه‌گذاری فرآیندی، نه فقط یک خرید مکانیکی، در نظر بگیرند.

تجهیزات همزن پیشنهادی برای لیچینگ عناصر نادر خاکی

سری همزن‌های NHD شامل چندین نوع همزن برای فرآوری مواد معدنی و کاربردهای شیمیایی است. برای لیچینگ و آماده‌سازی خوراک استخراج عناصر نادر خاکی، دو محصول به طور ویژه مرتبط هستند.

محرک برای صنعت غیر آهنی و سود

برای هیدرومتالورژی عناصر کمیاب، محرک برای صنعت غیر آهنی و سود اولین محصولی است که ارزش بررسی دارد. برای کاربردهای فرآوری مواد معدنی، همزن‌های مخصوص آن به اختلاط روان دوغاب و توزیع یکنواخت غلظت در مخازن کمک می‌کنند.

این برای کار لیچینگ عناصر نادر خاکی مناسب است زیرا مسئله اصلی صرفاً حرکت نیست. مسئله غلظت پایدار دوغاب و تماس کافی بین واکنشگر و جامدات است. این محصول همچنین با تجزیه و تحلیل سیال CFD، شبیه‌سازی اختلاط، آزمایش‌های در مقیاس آزمایشگاهی، آزمایش‌های پایلوت و آزمایش‌های افزایش مقیاس پشتیبانی می‌شود.

متغیر قطعه متقاطع & تحریک کننده

برای پروژه‌هایی که الگوی جریان مخزن شستشو و مصرف انرژی حساس‌تر هستند، متغیر قطعه متقاطع & تحریک کننده می‌تواند به عنوان یک گزینه فنی مورد استفاده قرار گیرد. این پمپ به عنوان ارائه دهنده جریان محوری با گردش بالا با نرخ برشی کم و مصرف برق کمتر توصیف می‌شود. همچنین اشاره می‌کند که از آن در واکنش‌های جابجایی PA و مخازن شستشوی فلزات غیر آهنی استفاده می‌شود، جایی که ظرفیت پمپاژ بالا و برشی کنترل شده برای فیلتراسیون و رسوب‌گذاری بعدی مهم هستند.

این موضوع برای پروژه‌های عناصر نادر خاکی اهمیت دارد زیرا برش بیش از حد، گردش ضعیف یا نشست محلی همگی می‌توانند به پایداری فرآیند آسیب بزنند. یک خریدار می‌تواند این گزینه را زمانی که پروژه به گردش بهتر، کاهش مناطق مرده یا مصرف انرژی بلندمدت کمتر نیاز دارد، مقایسه کند.

استرالیا’س پروژه Northern Minerals تجربه NHD در زمینه عناصر نادر خاکی را نشان می‌دهد

NHDپروژه هیدرومتالورژی عناصر نادر خاکی شرکت Northern Minerals استرالیا نمونه بارزی از این دست است.

پیشینه پروژه

پروژه سنگینی بود کارخانه آزمایشی عناصر کمیاب برای شرکت Northern Minerals در استرالیاشامل دیسپروزیم و تربیم. محدوده تأمین NHD شامل یک همزن، یک غلیظ‌کننده CCD و یک سیستم آماده‌سازی لخته‌ساز با طراحی مدولار بود. این یک محموله ساده تک‌دستگاهی نبود. این بسته‌ای بود که به یک فرآیند هیدرومتالورژی عناصر خاکی کمیاب متصل بود.

برای خریداران عناصر نادر خاکی، این موضوع اهمیت دارد زیرا یک کارخانه لیچینگ اغلب به تجهیزاتی بیش از همزن نیاز دارد. همچنین ممکن است به تغلیظ، آماده‌سازی لخته‌ساز، انتقال دوغاب، هماهنگی طرح‌بندی و در مراحل بعدی تطبیق سیستم نیاز داشته باشد. یک تأمین‌کننده با تجربه در زمینه بسته‌بندی معمولاً می‌تواند ارتباط فرآیند را واضح‌تر مورد بحث قرار دهد.

چالش‌های کلیدی

این پروژه چندین نکته دشوار داشت. NHD نیاز به طراحی یک سیستم مدولار مطابق با الزامات AS/NZS استرالیا داشت. شرکت مهندسی بین‌المللی Worley Parsons فقط مشخصات طراحی اولیه را ارائه داد. همچنین زمان تحویل پروژه محدود بود، از ژوئن تا نوامبر 2017، حدود پنج ماه.

برای پروژه‌های معدنکاری و هیدرومتالورژی در خارج از کشور، این‌ها مشکلات واقعی تدارکات هستند. استانداردها، نقشه‌ها، رابط‌ها، زمان تحویل و ارتباطات فنی اغلب تعیین می‌کنند که آیا تجهیزات برای کار در محل آماده می‌شوند یا باعث تأخیر می‌شوند.

اعدام NHD

NHD ترجمه و مطالعه استانداردهای مکانیکی، الکتریکی، ایمنی و زیست‌محیطی استرالیا را سازماندهی کرد. تیم‌های فنی، تدارکات و تولید با هم روی نقشه‌های مهندسی دقیق و ساخت کار کردند. بسته کامل تجهیزات در 25 نوامبر 2017 تحویل داده شد.

این پروژه بازخورد مثبتی از شرکت Northern Minerals به دلیل رعایت استانداردها، ارتباط فنی و تحویل به موقع دریافت کرد. برای خریداران پروژه‌های عناصر نادر خاکی، این مورد نشان می‌دهد که NHD نه تنها تجهیزات همزن را تأمین می‌کند، بلکه تجربه کار با استانداردهای خارجی، طراحی مدولار و تحویل هماهنگ برای هیدرومتالورژی عناصر نادر خاکی را نیز دارد.

آنچه خریداران باید در انتخاب همزن شستشوی عناصر نادر خاکی بررسی کنند

یک RFQ مناسب باید شامل مواردی بیش از قطر مخزن و قدرت موتور باشد. تأمین‌کننده برای قضاوت در مورد الگوی جریان و الزامات مواد به اطلاعات کافی نیاز دارد.

خریداران باید چگالی دوغاب، ویسکوزیته، محتوای جامد، اندازه ذرات، غلظت اسید یا قلیا، دما، فشار، اندازه مخزن، ارتفاع مایع، زمان ماند، روش تغذیه، روش تخلیه و الزامات آب‌بندی را آماده کنند. شرایط خوردگی و سایش نیز مهم است. محیط‌های شستشوی عناصر نادر خاکی می‌توانند روی مواد رایج، به ویژه هنگامی که اسید، قلیا، جامدات و گرما با هم ظاهر می‌شوند، سخت باشند.

نوع پروانه باید با دقت مورد بحث قرار گیرد. این کارخانه ممکن است به گردش محوری قوی، برش کم، کنترل تعلیق یا ترکیب سریع‌تر نیاز داشته باشد. طراحی شفت، تکیه‌گاه یاتاقان، ساختار آب‌بندی، قدرت موتور و دسترسی به تعمیر و نگهداری، همگی بر عملکرد طولانی‌مدت تأثیر می‌گذارند.

برای محیط‌های اسیدی یا قلیایی قوی، انتخاب مواد نکته‌ی مهمی است. خریداران باید بپرسند که چه فولاد ضد زنگ، آلیاژ، آستر یا پوششی برای فرآیند واقعی مناسب است. تأمین‌کننده‌ای که فقط یک همزن استاندارد بدون بررسی خواص محیط ارائه می‌دهد، ممکن است برای هیدرومتالورژی عناصر نادر خاکی مناسب نباشد.

نتیجه گیری

ممکن است در برخی موارد، مجوزهای صادرات عناصر خاکی کمیاب از سر گرفته شده باشد، اما فشار زنجیره تأمین از بین نرفته است. برای کارخانه‌هایی که با دیسپروزیم، تربیم و سایر مواد خاکی کمیاب با ارزش بالا سروکار دارند، خروجی تک‌خطی و پایداری فرآیند هنوز مسائل جدی هستند.

تجهیزات همزن لیچینگ نزدیک به گلوگاه قرار دارند. این امر بر یکنواختی دوغاب، تماس با اسید یا قلیا، تعلیق جامد، خوراک استخراج پایین‌دستی و تداوم تولید روزانه تأثیر می‌گذارد. برای پروژه‌های هیدرومتالورژی عناصر خاکی کمیاب، خریداران باید عملکرد اختلاط، انتخاب مواد، مقاومت در برابر خوردگی، مصرف انرژی، تجربه پروژه و پشتیبانی تحویل خارج از کشور را با هم ارزیابی کنند.

تجهیزات همزن NHD، قابلیت آزمایش و تجربه پروژه استرالیا نورترن مینرالز، آن را به یک نامزد تأمین‌کننده عملی برای پروژه‌های لیچینگ و آماده‌سازی خوراک استخراج عناصر نادر خاکی تبدیل می‌کند.

سوالات متداول

سوال ۱: خریداران قبل از انتخاب همزن شستشوی عناصر نادر خاکی، چه پارامترهایی را باید در نظر بگیرند؟

A1: خریداران باید قطر مخزن، ارتفاع مخزن، سطح مایع، چگالی دوغاب، ویسکوزیته، محتوای جامد، اندازه ذرات، غلظت اسید یا قلیا، دما، فشار، زمان اقامت، حالت کار و الزامات آب‌بندی را ارائه دهند.

س ۲: آیا برای تجهیزات همزن NHD به حداقل سفارش (MOQ) نیاز است؟

A2: برای تجهیزات صنعتی بزرگ، حداقل مقدار سفارش (MOQ) معمولاً یک واحد کامل است. مقدار و پیکربندی نهایی به مقیاس پروژه، طرح مخزن، مسیر فرآیند و اینکه آیا خریدار به تجهیزات همزن به تنهایی نیاز دارد یا به یک بسته شامل غلیظ‌کننده و سایر تجهیزات، بستگی دارد.

سوال ۳: آیا NHD می‌تواند از سفارشی‌سازی، نصب، نگهداری و خدمات پس از فروش پشتیبانی کند؟

A3: بله. NHD می‌تواند پشتیبانی از طراحی همزن سفارشین بر اساس خواص مواد و الزامات فرآیند. همچنین می‌تواند تولید، راهنمایی نصب، پشتیبانی راه‌اندازی، برنامه‌ریزی قطعات یدکی، مشاوره تعمیر و نگهداری و خدمات پس از فروش را برای پروژه‌های خاکی کمیاب، غیرآهنی و شیمیایی ارائه دهد.