ที่งาน 2025 Indonesia Mining Conference & Critical Metals Conference - Nickel-Cobalt-NEV Venue นายซุน ไห่กั่ว ประธานบริษัท China ENFI Engineering Corporation ได้แบ่งปันมุมมองในหัวข้อ "การเลือกเส้นทางกระบวนการพัฒนาสำหรับแร่นิกเกิลจากดินแดงของอินโดนีเซีย"
เทคโนโลยีหลักสำหรับการกลั่นแร่จากดินแดง
เส้นทางการใช้ประโยชน์จากแร่นิกเกิลจากดินแดง
กระบวนการล้างกรดความดันสูง (HPAL) เหมาะสำหรับการบำบัดแร่นิกเกิลจากดินแดงประเภทลิโมไนต์ ในขณะที่แร่นิกเกิลจากดินแดงประเภทที่ผ่านการผุกร่อนทางธรรมชาติ เหมาะสมกว่าสำหรับกระบวนการ RKEF
ปัจจุบัน ยังไม่มีเทคโนโลยีที่พิสูจน์แล้วว่าคุ้มค่าทางเศรษฐกิจสำหรับการแปรรูปแร่เกรดกลาง จำเป็นต้องมีความพยายามเชิงปฏิบัติมากขึ้นเพื่อระบุเทคโนโลยีใหม่ที่เชื่อถือได้
กระบวนการกลั่นแร่นิกเกิลจากดินแดงหลัก
กระบวนการกลั่นแร่ด้วยความร้อนที่สมบูรณ์แบบ - RKEF
กระบวนการ RKEF (Rotary Kiln-Electric Furnace) เป็นกระบวนการกลั่นแร่ด้วยความร้อนที่สมบูรณ์แบบซึ่งใช้เป็นหลักในการบำบัดแร่นิกเกิลจากดินแดง กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการอบแห้งและลดแร่นิกเกิลจากดินแดงโดยใช้เตาเผาโซ่และเตาหมุน ตามด้วยการหลอมและลดในเตาไฟฟ้าเพื่อผลิตเหล็กนิเกิลดิบ (FeNi) ที่ประกอบด้วยนิกเกิลและเหล็กบางส่วน
ลักษณะแร่: มีปริมาณนิกเกิลสูง (1.6-2.2%) มีปริมาณโคบอลต์ต่ำ และมีปริมาณแมกนีเซียมออกไซด์สูง
อัตราการกู้คืน: อัตราการกู้คืนนิกเกิลอยู่ระหว่าง 92% ถึง 97%
กระบวนการบำบัดแร่ด้วยความร้อนที่สมบูรณ์แบบ - RKEF
เทคโนโลยีการกลั่นแร่ด้วยน้ำที่ทันสมัย - HPAL
กระบวนการ HPAL สามารถล้างนิกเกิลและโคบอลต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและเลือกเฉพาะภายใต้สภาพอุณหภูมิสูง ในขณะที่ทำให้สารปนเปื้อนส่วนใหญ่ เช่น เหล็กและอลูมิเนียม มีความเข้มข้นในกากแร่ ทำให้มั่นใจได้ว่าการกู้คืนโลหะที่มีค่าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ลักษณะแร่: มีปริมาณนิกเกิลต่ำ (0.8-1.5%) มีปริมาณเหล็กสูง (40-50%) และมีปริมาณซิลิกาและแมกนีเซียมออกไซด์ต่ำ
อัตราการกู้คืน: อัตราการกู้คืนนิกเกิลเกิน 90% และอัตราการกู้คืนโคบอลต์เกิน 90%
ในฐานะที่เป็นกระบวนการกลั่นแร่ด้วยน้ำที่สมบูรณ์แบบ HPAL เป็นเทคโนโลยีที่เป็นระบบ ในระหว่างการดำเนินงานโครงการ จำเป็นต้องไม่เพียงแต่ตอบสนองความต้องการพื้นฐานของปฏิกิริยากระบวนการเท่านั้น แต่ยังต้องใช้แนวทางที่เป็นระบบเพื่อให้มั่นใจว่ามีมาตรฐานสูงมากในแง่ของความสามารถในการใช้งาน ความสามารถในการบำรุงรักษา ระบบอัตโนมัติ ความปลอดภัย เศรษฐกิจ และการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม โดยมีเป้าหมายเพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างเสถียรและมีประสิทธิภาพ
เทคโนโลยีหลักสำหรับระบบการละลายด้วยแรงดัน ได้แก่ แต่ไม่จำกัดเพียงแค่ ด้านต่อไปนี้:
ระบบการละลายด้วยแรงดัน:รวมถึงเทคโนโลยีต่าง ๆ เช่น การเตรียมวัตถุดิบ การอุ่นน้ำยาละลายล่วงหน้า การละลายด้วยแรงดัน การระเหยแบบฉับพลัน และการบำบัดก๊าซเสีย
เทคโนโลยีสมดุลความร้อน:เช่น การกู้คืนความร้อนหรือการระบายความร้อน
การเลือกอุปกรณ์และวัสดุ:การเลือกอุปกรณ์และวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการละลายด้วยแรงดัน
ระบบอัตโนมัติและความปลอดภัย:การบรรลุระดับสูงของระบบอัตโนมัติและความปลอดภัย
ระบบการดำเนินงานและการบำรุงรักษา
กระบวนการโลหกรรมทางเคมีที่สมบูรณ์แบบ - HPAL
การเปรียบเทียบระหว่าง RKEF และ HPAL
การวิเคราะห์ต้นทุน:
ต้นทุนเงินสดในการผลิต MHP ด้วยกระบวนการ HPAL อยู่ที่ประมาณ 8,000-10,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อเมตริกตันของนิกเกิล
ต้นทุนเงินสดในการผลิต FeNi ด้วยกระบวนการ RKEF อยู่ที่ประมาณ 9,000-12,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อเมตริกตันของนิกเกิล
หมายเหตุ: สมมติว่าใช้กลไกการกำหนดราคาแร่เกรดสูง
การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
ความสามารถในการผลิตอุปกรณ์และความสมบูรณ์แบบของกระบวนการของจีน - ลดค่าใช้จ่ายในการลงทุนสำหรับ HPAL อย่างมากเมื่อเทียบกับระยะก่อนหน้านี้ เมื่อเทียบกับกระบวนการโลหกรรมด้วยความร้อน กระบวนการโลหกรรมทางเคมีมีต้นทุนเงินสดและความเข้มข้นของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ต่ำกว่า
เทคโนโลยีการเป่าด้านข้าง
กระบวนการผลิตนิกเกิลแมตต์จากแร่นิกเกิลเลเทอไรต์โดยใช้เทคโนโลยีการเป่าด้านข้าง
เหตุผลในการพัฒนาเทคโนโลยีการเป่าด้านข้าง?
ภายใต้บริบทของ "การบรรลุจุดสูงสุดและความเป็นกลางทางคาร์บอน" และข้อจำกัดของโรงไฟฟ้าถ่านหิน กระบวนการเป่าด้านข้าง เมื่อเทียบกับกระบวนการ RKEF มีข้อได้เปรียบในการไม่พึ่งพาโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ มีค่าใช้จ่ายในการลงทุนที่ค่อนข้างต่ำ และระยะเวลาในการก่อสร้างที่สั้นกว่า
ความท้าทายและปัญหาที่เผชิญโดยเตาเป่าด้านข้างแบบดั้งเดิม:
การยืดอายุการใช้งานของซับเตา:ระหว่างกระบวนการหลอมในบ่อหลอม เมื่ออุณหภูมิเกิน 1,550°C ปฏิกิริยาที่รุนแรงอาจทำให้ซับเตาเกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรง ทำให้อายุการใช้งานสั้นลงอย่างมาก
การปรับปรุงประสิทธิภาพความร้อน:กระบวนการลดของเหล็กต้องการความร้อนในปริมาณมากในการผลิตนิกเกิลแมตต์ (nickel matte) จะต้องลดนิกเกิลและเหล็กส่วนใหญ่ก่อน จากนั้นจึงทำการบำบัดด้วยซัลไฟด์ ขั้นตอนนี้ต้องการทั้งบรรยากาศลดและความร้อนที่เพียงพอ
ความทนทานของตัวลานซ์: ที่อุณหภูมิสูงถึง 1,500°C และมีการจ่ายความร้อนอย่างรุนแรง ตัวลานซ์ของเตาเป่าด้านข้างมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรง ซึ่งส่งผลต่ออายุการใช้งาน
การบรรลุการลดหลายขั้นตอนและการแยกโลหะ:การผลิตนิกเกิลแมตต์ที่มีคุณภาพสูงต้องการการควบคุมบรรยากาศลดและซัลไฟด์อย่างเข้มงวดเพื่อป้องกันการลดเกินหรือลดไม่เพียงพอ นอกจากนี้ การกวนอย่างรุนแรงในแอ่งโลหะหลอมเหลวไม่เอื้อต่อการแยกโลหะตะกอนและโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพ การผลิตโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลมีข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับสภาพการดำเนินงาน
ข้อกำหนดที่สูงสำหรับคุณสมบัติของแร่:เตาเป่าด้านข้างแบบดั้งเดิมมีข้อกำหนดที่สูงสำหรับคุณสมบัติของแร่และความสามารถในการปรับตัวที่ต่ำ ซึ่งต้องการการใช้แร่ดิบหรือแร่ผสมที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ผลการผลิตที่เหมาะสม
กระบวนการหลอมโลหะแบบจุ่มเชื้อเพลิงของ ENFI (SSC)
ENFI ได้พัฒนาเทคโนโลยีการหลอมโลหะแบบจุ่มเชื้อเพลิงด้านข้าง (SSC) ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ เมื่อเทียบกับเตาเป่าด้านข้างแบบดั้งเดิม ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของ SSC คือโครงสร้างเตาที่ใช้การจุ่มเชื้อเพลิงและระบายความร้อนแนวตั้ง
เทคโนโลยีนี้ซึ่งเป็นผลงานนวัตกรรมของ ENFI เป็นเจ้าของลิขสิทธิ์ทางปัญญาเฉพาะสำหรับ "การให้ความร้อนแบบจุ่มเชื้อเพลิงในแอ่งโลหะหลอมเหลว" และได้รับสิทธิบัตรการประดิษฐ์หลายฉบับ ขณะนี้กระบวนการหลอมโลหะ SSC ได้ถูกนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในหลายสาขา เช่น การรีไซเคิลทรัพยากรทองแดงมือสอง ทรัพยากรตะกั่วมือสอง และการบำบัดของเสียอันตราย
บนพื้นฐานนี้ ENFI ได้พัฒนาเทคโนโลยีเตาไฟฟ้าลดความดันด้วยการเป่าลม (BREF) ที่เหมาะสมสำหรับการผลิตโลหะผสมเหล็กเพิ่มเติม เทคโนโลยีนี้รวมและขยายเทคโนโลยีการหลอมโลหะ SSC และ EF โดยใช้ประโยชน์จากประสบการณ์ทางเทคนิคที่อุดมสมบูรณ์ของตนเองอย่างเต็มที่
การเพิ่มประสิทธิภาพพลศาสตร์ปฏิกิริยา: การใช้ลานซ์จุ่มเพื่อฉีดอากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนและเชื้อเพลิงเข้าไปในแอ่งโลหะหลอมเหลวด้วยความเร็วสูง ส่งเสริมการกวนโลหะหลอมเหลวอย่างรุนแรง การเพิ่มประสิทธิภาพเงื่อนไขเทอร์โมไดนามิก: การจ่ายความร้อนโดยตรงไปยังแอ่งโลหะหลอมเหลวผ่านการจุ่มเชื้อเพลิง ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
สรุป
กุญแจสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรและเพิ่มประโยชน์ของโครงการ คือ การเลือกกระบวนการบำบัดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแร่นิกเกิลลาเทอไรต์แต่ละประเภท ปัจจุบัน กระบวนการละลายด้วยกรดความดันสูง (HPAL) เหมาะสำหรับแร่ลิโมไนต์ ในขณะที่กระบวนการเตาเผาหมุน-เตาไฟฟ้า (RKEF) เหมาะสำหรับแร่ซาโปรไลต์มากกว่า
เมื่อผลิตผลิตภัณฑ์นิกเกิล-โคบอลต์สำหรับตลาดแบตเตอรี่ กระบวนการ HPAL มีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนเหนือกว่ากระบวนการ RKEF และกระบวนการเป่าด้านข้าง เนื่องจากสามารถบำบัดแร่ลิโมไนต์ที่มีนิกเกิลต่ำและโคบอลต์สูงได้
หากใช้กระบวนการ RKEF เพื่อผลิตนิกเกิลแมตต์ จะต้องเพิ่มสิ่งอำนวยความสะดวกเพิ่มเติมบนพื้นฐานของการผลิต FeNi/NPI พร้อมกับต้นทุนที่เพิ่มขึ้นสำหรับตัวแทนทำให้เป็นซัลไฟด์และลดซัลเฟอร์ เมื่อราคานิกเกิลซัลเฟตไม่สูงกว่าราคา FeNi/NPI มากนัก ความสามารถในการแข่งขันด้านต้นทุนของกระบวนการนี้จะต่ำ
เมื่อใช้เทคโนโลยีเป่าด้านข้างในการบำบัดแร่นิกเกิลลาเทอไรต์ที่มีปริมาณนิกเกิล-โคบอลต์ปานกลาง การผลิตนิกเกิลแมตต์มีข้อได้เปรียบด้านการลงทุนและต้นทุนเหนือกว่ากระบวนการ RKEF อย่างไรก็ตาม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานของสายการผลิต จะต้องแก้ไขปัญหาสำคัญหลายประการ ได้แก่ การยืดอายุการใช้งานของซับเตาและหัวฉีด การปรับปรุงประสิทธิภาพการจัดหาความร้อน และค่อย ๆ บรรลุการลดธาตุเหล็กและการแยกโลหะและตะกอนอย่างมีประสิทธิภาพ
》คลิกเพื่อดูรายงานพิเศษเกี่ยวกับการประชุม Indonesia Mining Conference & Critical Metals Conference 2025
