بعد اقتراح البطاريات الخالية من الكوبالت لمدة أربعة أشهر، واجهت تسلا الواقع أخيرًا واشترت الكوبالت مرة أخرى.
ووفقا لصحيفة فايننشال تايمز، اشترت تسلا الكوبالت من جلينكور، والذي تخطط لاستخدامه في مصانعها في شنغهاي وبرلين.
لا يمكنك إلا أن تتساءل ما هو الكوبالت ؟
الكوبالت (Co) هو معدن مغنطيسي أبيض فضي. مع 27 بروتونًا، يقع الكوبالت بين الحديد والنيكل في الجزء الأوسط من الجدول الدوري.
لماذا الكوبالت
الكوبالت هو أحد المواد الأساسية لبطاريات الليثيوم أيون . أصبحت تكنولوجيا بطاريات أكسيد الكوبالت الليثيوم ناضجة تمامًا الآن. بالإضافة إلى استخدامها على نطاق واسع في البطاريات الاستهلاكية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، فإن السيارات الكهربائية هي الأولوية القصوى لتطبيقات بطاريات الليثيوم.
والكوبالت لا يمكن الاستغناء عنه. من أجل حل الصعوبات طويلة الأمد المتمثلة في القلق بشأن مدى EV ووقت الشحن الطويل، تستخدم كاثودات بطارية الليثيوم في الغالب بوليمرات ثلاثية من الكوبالت + الليثيوم + النيكل، مثل منجنات الليثيوم والكوبالت والنيكل أو ألومينات الليثيوم والكوبالت والنيكل.
أدى الطفرة في المركبات الكهربائية إلى زيادة الطلب على الكوبالت. ووفقا لوكالة الطاقة الدولية، في عام 2040، قد يزيد الطلب بمقدار 6 إلى 30 مرة مقارنة بالوقت الحاضر.
إنتاج واحتياطيات منجم الكوبالت
أثار الارتفاع الكبير في الطلب على الكوبالت مخاوف: هل أرضنا غنية بالكوبالت؟ هل يمكن أن يلبي إنتاج الكوبالت السنوي الطلب؟
ولسوء الحظ، فإن موارد الكوبالت العالمية غير متساوية، وإنتاج مناجم الكوبالت في العالم نادر. وفقًا للبيانات الأولية الصادرة عن هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) ، يبلغ إنتاج الكوبالت العالمي في عام 2021 حوالي 170 ألف طن وهو في أيدي عدد قليل من الشركات.
تعد جمهورية الكونغو الديمقراطية (الكونغو) موطنًا لأكثر من 50 ٪ من احتياطيات الكوبالت في العالم. والباقي موجود في عدد قليل من البلدان بما في ذلك أستراليا وكوبا وزامبيا والفلبين وكندا وروسيا.
توفر الكونغو أكثر من 70% من الكوبالت في العالم، وتحتل المرتبة الأولى.
وتعد الصين أكبر دولة في تكرير واستهلاك الكوبالت، إذ تمثل 67% و52%، بينما يبلغ إنتاج الكوبالت حوالي 1% فقط.
تعدين وتجهيز الكوبالت
في الطبيعة، يرتبط الكوبالت في الغالب بالمعادن مثل النحاس والنيكل والحديد. في الأساس، لا يوجد رواسب كوبالت مستقلة. ونتيجة لذلك، فإن الكوبالت هو في المقام الأول منتج ثانوي لاستخراج النحاس والنيكل .
وبالنظر إلى أن الكونغو هي أكبر مورد للكوبالت، فسوف أشارك بإيجاز العديد من طرق معالجة الكوبالت الفعالة المستخدمة على نطاق واسع في مناجم الكوبالت الموجودة في حزام خام النحاس والكوبالت في كاتانغا كمثال.
عملية التكسير
التخسيس الشديد هو سمة مميزة لخام أكسيد النحاس. موسم الأمطار المحلي (نوفمبر إلى مارس) له أمطار غزيرة. وهذا يجعل الخام يحتوي على نسبة عالية من الماء وأكثر لزوجة.
مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل خصائص الخام، والظروف الطبيعية، واستقرار الإنتاج، في السنوات الأخيرة، تعتمد عملية سحق المكثفات المبنية حديثًا في الكونغو (جمهورية الكونغو الديمقراطية) بشكل عام على دائرة سحق مطحنة الكرة شبه الذاتية (SABC) .
- كسارة : كسارة فكية ، كسارة مخروطية
- مطحنة SAG : مطحنة الكرة
مزايا:
- 1. مطلوب قسم واحد فقط من التكسير الخشن، مما يقلل من مراحل التكسير. مخطط انسيابي أقصر ومعدات أقل. وهذا يعني انسدادًا أقل للمعدات.
- 2. مع المعدات الأقل، فإن مصنع معالجة الكوبالت يشغل مساحة أصغر، مما يقلل من تكلفة حيازة الأراضي.
- 3. التشغيل البسيط يتطلب عدد أقل من العمال، مما يقلل من تكاليف العمالة.
في الوقت الحاضر، يتم استخدام عملية التكسير هذه على نطاق واسع في محطات إثراء الكوبالت الجديدة في الكونغو (جمهورية الكونغو الديمقراطية).
عملية استخراج الكوبالت
ويمتد حزام خام النحاس والكوبالت في كاتانغا في الكونغو (جمهورية الكونغو الديمقراطية)، بطول 300 كيلومتر وعرض 100-150 كيلومتر، من كولويزي في الشمال الغربي إلى لوبومباشي في الجنوب الشرقي إلى الحدود الزامبية.
تختلف مناجم الكوبالت في هذا الحزام تمامًا من حيث محتوى الكربون ومحتوى الطين ومعدل الأكسدة ودرجة النحاس والكوبالت وتكوين الشوائب الرئيسي.
من أجل تطوير واستخدام موارد خام النحاس والكوبالت بشكل معقول وتحسين معدل استرداد المعادن، من الضروري التحسين المستمر لعملية الإثراء. تشمل عمليات الفرز النموذجية المستخدمة في مشاريع التعدين واسعة النطاق الأخيرة ما يلي بشكل أساسي.
1. مخطط انسيابي لمعالجة الكوبالت: التعويم الفردي للكبريت قبل الأكسجين
- معدات التعويم: آلة التعويم
- معدات التركيز : مكثف عالي الكفاءة
- كاشف التعويم: سيليكات الصوديوم، هيدروكبريتيد الصوديوم، بكسانثات، بنتاكسانثات وعامل الرغوة
2. مخطط انسيابي لمعالجة الكوبالت: تعويم الكبريت بالديكربون قبل الفصل المغناطيسي بذيل تعويم الأكسجين
- معدات إزالة الأوساخ : غسالة لولبية مزدوجة أو غسالة أسطوانية
- معدات التعويم : آلة التعويم
- معدات الفصل المغناطيسي: فاصل مغناطيسي
- معدات التركيز: مكثف عالي الكفاءة
- كواشف التعويم: كواشف التعويم لخام الكبريتيد هي MIBC، وNaHS، وزانثات؛ تشمل الكواشف المستخدمة في معالجة الخامات المؤكسدة والخامات المختلطة MIBC، وNaHS، وكبريتات الأمونيوم، والإيثيونين، وزانثات الأميل، وCMC.
3. مخطط انسيابي لمعالجة الكوبالت: الكبريت قبل إعادة طحن الأكسجين العائم وتنظيف الفصل المغناطيسي الذيل المركز الخشن لكبريتيد النحاس
- معدات التعويم: آلة التعويم
- معدات الفصل المغناطيسي: فاصل مغناطيسي
- معدات التركيز: مكثف عالي الكفاءة
- كاشف التعويم: سداسي ميتافوسفات الصوديوم، هيدروكبريتيد الصوديوم، زانتات البوتيل، البنتاكسانثات وعامل الرغوة.
خاتمة
يحتوي حزام خام النحاس والكوبالت في كاتانغا في الكونغو على احتياطيات ضخمة من موارد النحاس والكوبالت. يمكن أن يؤدي التحسين المستمر لأساليب تعدين الكوبالت ومعالجته إلى تحسين استخدام الموارد، وتقليل تكاليف الاستثمار والإنتاج، وضمان إمدادات الكوبالت العالمية، وهو مورد معدني استراتيجي نادر وحيوي.
تم تشغيل الطرق النموذجية لاستخراج ومعالجة الكوبالت الموضحة أعلاه بنجاح وحققت مؤشرات إنتاج جيدة، والتي يمكن أن توفر ظروفًا معينة للتنمية الخضراء والفعالة لموارد خام النحاس والكوبالت المماثلة الأخرى في الكونغو المرجعية.
