L’approvisionnement en cobalt est devenu plus difficile à planifier. La République démocratique du Congo occupe toujours une position majeure dans la production mondiale de cobalt. Lorsque les quotas et le calendrier des douanes deviennent moins prévisibles, les usines d’hydrométallurgie doivent regarder à l’intérieur du processus : le même aliment peut-il produire plus de cobalt récupérable ?
Le design de l’agitateur ne peut pas supprimer les restrictions à l’exportation. Il ne peut pas changer la teneur du minerai. Mais dans la lixiviation à l’acide sulfurique, la lixiviation par réduction, la neutralisation et la précipitation, il peut influencer l’efficacité du contact entre les solides, l’acide, les agents réducteurs et les ions métalliques dissous. Un mauvais mélange gaspille le volume de réaction. Un bon mélange maintient la boue en mouvement là où la réaction se produit réellement.
Pourquoi la récupération du cobalt par lixiviation est importante sous pression de quotas
Les usines de cobalt parlent généralement du taux de récupération comme d’un chiffre technique, mais c’est aussi un chiffre commercial. Si une usine améliore la récupération de cobalt à partir du même aliment en boue, elle n’ajoute pas plus de minerai. Elle réduit la perte de métal à l’intérieur en raison des résidus, des zones mortes, d’un mauvais contact ou d’une réaction incomplète.
Cela est d’autant plus important lorsque le mouvement des approvisionnements est restreint. Sur un marché dicté par des quotas, il peut être difficile d’obtenir un volume supplémentaire sous licence. Une usine peut néanmoins travailler sur l’efficacité en ligne : meilleur contact de lixiviation, répartition plus stable des réactifs et temps d’arrêt réduit. L’équipement d’agitateur se trouve directement dans cette partie du processus.
Où le design de l’agitateur affecte l’hydrométallurgie du cobalt
Dans l’hydrométallurgie du cobalt, le mélange n’est pas une tâche secondaire. Le conditionnement de la boue nécessite une concentration uniforme. La lixiviation nécessite suffisamment de contact entre l’acide, l’agent réducteur et les particules minérales. La neutralisation et la précipitation nécessitent que les variations locales du pH soient contrôlées.
Si l’agitateur fait tourner uniquement la surface liquide supérieure, le réservoir peut sembler actif vu de dessus tandis que les solides se déposent près du fond. Si l’hélice génère trop de cisaillement, elle peut consommer de l’énergie sans améliorer le contact.
À quoi ressemble un mauvais mélange dans les cuves de lixiviation
Concentration irrégulière de la boue
Lorsque la concentration de la boue change à travers le réservoir, le temps de réaction devient également irrégulier. Certaines zones ont suffisamment de solides et de réactifs. D’autres zones sont trop diluées ou trop épaisses. Les opérateurs peuvent répondre en allongeant le temps de résidence, mais cela réduit la productivité de la ligne.
Contact solide-liquide faible
La lixiviation nécessite que la solution atteigne la surface des particules. Si les solides ne sont pas correctement suspendus, les acides et les agents réducteurs ne peuvent pas contacter le minerai de manière uniforme. La récupération peut diminuer, ou l’usine peut utiliser plus de réactif pour compenser.
Zones mortes et sédimentation
Les sédiments au fond du réservoir sont plus qu’un simple problème de nettoyage. Ils réduisent le volume de réaction utile. Ils peuvent également créer des problèmes de charge soudaine lors de l’arrêt, du redémarrage ou du lavage. Dans les projets de cobalt, les zones mortes doivent être traitées comme un risque de processus.
Plus de puissance sans meilleure récupération
Un moteur plus puissant n’est pas toujours la solution. Si l’hélice et le schéma d’écoulement sont incorrects, une puissance plus élevée peut surtout entraîner un coût d’électricité plus élevé. Les acheteurs devraient comparer les effets du mélange sous le même objectif de récupération, et non seulement la puissance installée.
Les facteurs de design de l’agitateur que les acheteurs doivent comparer
Pour l’équipement d’agitateur de lixiviation de cobalt…, le premier point à considérer est le design de l’hélice. L’angle des pales, la largeur des pales, la capacité d’écoulement axial et le taux de cisaillement modifient tous le comportement du réservoir. Un bon design devrait déplacer la boue à travers tout le réservoir, et non seulement créer une forte turbulence locale.
La taille du réservoir a également son importance. Le diamètre, la hauteur du liquide, la forme du fond, les bafles, le point d’alimentation, le point de décharge et la position d’ajout des réactifs influencent tous le mélange. Les données sur la boue sont tout aussi importantes : densité, viscosité, teneur en solides, taille des particules, température, pression et concentration en acide.
Pour les acheteurs B2B, le RFQ devrait inclure l’objectif de récupération, le temps de résidence, le débit en t/h, la limite de puissance, les conditions de corrosion et d’abrasion, et si le processus est continu ou par lots. Sans ces données, le fournisseur doit principalement deviner.
Comment l’écoulement axial et le faible cisaillement améliorent le contact de lixiviation
L’écoulement axial aide à déplacer la boue de haut en bas et vice-versa à travers le réservoir. Cela est utile pour la lixiviation du cobalt car les solides doivent rester en suspension, tandis que l’acide ou les agents réducteurs doivent atteindre la surface des particules. Un faible cisaillement est également utile lorsque le processus n’a pas besoin d’une rupture violente. L’objectif est le contact, pas des dommages inutiles.
C’est là que le design de l’hélice à section transversale variable et obliquité devient pertinent. Le Variable Cross-Section & Obliquity Agitator de NHD est conçu pour un fort écoulement axial de recirculation avec un faible taux de cisaillement. Ses informations produit indiquent que, sous une performance de mélange équivalente, il peut réduire la consommation d’énergie de 40 à 50% par rapport à un agitateur PBT conventionnel à 45°.
Pour la lixiviation de cobalt, cette valeur n’est pas une garantie directe de récupération. C’est une comparaison énergétique utile pour les acheteurs qui ont besoin d’une forte circulation sans simplement augmenter la puissance du moteur.
Options d’équipement d’agitateur pour les projets de lixiviation de cobalt
Variable Cross-Section & Obliquity Agitator
Ce matériel mérite d’être examiné lorsque le projet nécessite une circulation axiale forte et un cisaillement contrôlé. Il convient aux cuves de lixiviation dans les industries des métaux non ferreux où la suspension des solides, le contact des réactifs et la consommation d’énergie sont tous importants. La valeur réside dans le schéma d’écoulement : moins de perte d’énergie inutile tout en maintenant la boue active.
Agitateur pour Industrie Nonferreuse et Bénéficiation
Pour des sections plus larges de l’hydrométallurgie du cobalt, l’Agitateur pour Industrie Nonferreuse et Bénéficiation de NHD peut également être examiné. Il est positionné pour le mélange de matériaux, la dissolution, la préparation de la suspension, la réaction et la répartition de la concentration de la boue dans les cuves.
Dans les usines de cuivre-cobalt ou cobalt-nickel, ce type d’agitateur peut convenir au conditionnement de la boue, à la préparation de l’alimentation en lixiviation, à la neutralisation, à la précipitation, ou aux sections d’hydrométallurgie liées à la beneficiation.
Pourquoi les tests et simulations sont importants avant l’achat en gros
La boue de cobalt change d’un projet à l’autre. La source du minerai, la concentration en acide, la taille des particules, la densité, la viscosité et la température peuvent toutes modifier le comportement du mélange. Un design qui fonctionne dans un réservoir peut ne pas fonctionner dans un autre.
NHD indique qu’elle utilise CFD FLUENT, des simulations de mélange à l’échelle pilote, des tests de laboratoire, des tests pilotes et des expériences de mise à l’échelle pour la sélection des agitateurs. Cela importe car le design de l’agitateur doit être basé sur le champ d’écoulement, la puissance de l’arbre, le couple, la structure du réservoir et le comportement de l’hélice, et non seulement sur l’expérience passée.
Pour l’achat en gros, les acheteurs devraient demander quelles données sur la boue ont été utilisées, quel temps de résidence a été supposé, et comment le type d’hélice a été sélectionné. Ces questions peuvent éviter un moteur surdimensionné et un réservoir sous-performant.
Les expériences de projets que les acheteurs peuvent examiner
NHD dispose de références de projets dans l’hydrométallurgie des métaux non ferreux et les systèmes liés au cobalt. Le projet de fusion de cobalt-nickel MCC Ramu en Papouasie-Nouvelle-Guinée comprenait un épaississeur CCD Φ36m et un agitateur, et le projet a atteint sa pleine production en 2017. Les documents de l’entreprise répertorient également des sites d’application d’agitateurs de fusion cuivre-cobalt en RDC, y compris des projets de Zijin Mining, Huagang Mining et Shengtun Mining.
Pour l’expérience en lixiviation sous pression, NHD mentionne un dispositif de brassage de réacteur de lixiviation sous pression d’oxygène 5,2×32 m pour la métallurgie non ferreuse de Nandan Nanfang, en plus de l’équipement de brassage de réacteur de lixiviation sous pression d’oxygène pour China Nuclear Cobalt Source Uranium. Ces cas ne prouvent pas une augmentation fixe de la récupération de cobalt. Ils montrent une expérience de mélange en hydrométallurgie, une manipulation de grands réservoirs et une sélection d’équipement basée sur le processus.
Conclusion
La récupération de cobalt par lixiviation dépend de la chimie, du comportement du minerai, du temps de résidence et du design de l’équipement. Le design de l’agitateur affecte la suspension de la boue, le contact solide-liquide, la distribution des réactifs, les zones mortes, la consommation d’énergie et la stabilité à long terme du réservoir.
Pour les acheteurs travaillant sous pression de quotas et incertitude d’approvisionnement, la voie pratique est de récupérer plus de valeur à partir du même aliment. L’agitateur à section transversale variable et obliquité de NHD peut être examiné là où une forte circulation axiale et une demande d’énergie réduite sont importantes. Son agitateur pour l’industrie non ferreuse et la beneficiation peut être comparé pour le mélange général de la boue de cobalt et la distribution de la concentration. La sélection finale doit néanmoins se baser sur des tests de boue, des objectifs de récupération, le temps de résidence, le débit et la disposition du site.
FAQ
Q1 : Quelles données les acheteurs doivent-ils fournir avant de sélectionner l’équipement d’agitateur pour la lixiviation du cobalt ?
A1 : Les acheteurs doivent fournir la taille du réservoir, la concentration de la boue, la taille des particules, la densité, la viscosité, le chemin de lixiviation, la concentration en acide, la température, la pression, le débit, le temps de résidence, l’objectif de récupération, la méthode d’ajout des réactifs et le mode de fonctionnement.
Q2 : Un MOQ est-il requis pour l’équipement d’agitateur de lixiviation de cobalt ?
A2 : Pour les équipements d’agitateur industriels de grande taille, le MOQ est généralement un ensemble complet. La quantité finale dépend du nombre de réservoirs, de la capacité de la ligne de processus, du plan de pièces de rechange, et si le projet a besoin d’un seul agitateur ou d’un ensemble complet de cuves de lixiviation.
Q3 : L’équipement d’agitateur peut-il être personnalisé pour les projets d’hydrométallurgie de cobalt ?
A3 : Oui. La configuration peut être révisée en fonction de la structure du réservoir, des propriétés de la boue, du type d’hélice, du design de l’arbre, de l’étanchéité, des conditions de corrosion et d’abrasion, de la puissance du moteur, de la disposition des bafles, des exigences d’automatisation et de l’espace d’installation sur le site.
Q4 : NHD peut-elle soutenir l’installation, la maintenance et le service après-vente ?
A4 : Oui. NHD peut soutenir la sélection des équipements, la conception personnalisée, la guidance pour l’installation, les conseils de maintenance, la planification des pièces de rechange et le service après-vente. Pour les projets à l’étranger, les acheteurs devraient confirmer les données du site, les besoins de mise en service et le périmètre du service avant de passer commande.