يدفع الطلب العالمي المتزايد على العناصر الأرضية النادرة الموردين إلى استخراج المعادن الأرضية النادرة ومعالجتها. أثناء استخراج الرواسب المعدنية الموجودة، تستكشف شركات التربة النادرة باستمرار موارد جديدة، مثل رواسب الغرينية المعدنية الثقيلة .
هل لديك فضول بشأن آخر أخبار الأرض النادرة؟ ستأخذك هذه المقالة لاستكشاف توزيعها وإنتاجها عالميًا، والمعادن التي يتم الحصول عليها من العناصر الأرضية النادرة، وحالات المعالجة الحقيقية.
نظرة عامة على الموارد الأرضية النادرة العالمية
يمتلك العالم موارد أرضية نادرة وفيرة، لكن توزيعها غير متساوٍ إلى حد كبير.
وبحسب هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، فإن إجمالي احتياطيات الأرض النادرة العالمية في عام 2022 يبلغ نحو 130 مليون طن. وتحتل الصين وفيتنام والبرازيل المراكز الثلاثة الأولى بواقع 44 مليون طن، و22 مليون طن، و21 مليون طن على التوالي.
الإنتاج العالمي للأتربة النادرة في عام 2022 آخذ في الازدياد. تعد الصين والولايات المتحدة وأستراليا أكبر ثلاثة منتجين، حيث يبلغ إنتاجهم 210.000 طن، و43.000 طن، و18.000 طن على التوالي.
| دولة | إنتاج الألغام | محميات |
|---|---|---|
| الولايات المتحدة | 43000 | 2,300,000 |
| أستراليا | 18000 | 4,200,000 |
| البرازيل | 80 | 21,000,000 |
| بورما | 12000 | غير متوفر |
| الصين | 210.000 | 44,000,000 |
| الهند | 2900 | 6,900,000 |
| مدغشقر | 960 | غير متوفر |
| روسيا | 2600 | 21,000,000 |
| تايلاند | 7,100 | غير متوفر |
| فيتنام | 4300 | 22,000,000 |
| بلدان اخرى | 80 | 280.000 |
مصدر البيانات: هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، ملخصات السلع المعدنية، يناير 2023
ومع ذلك، فإن التركيزات القابلة للتعدين من المعادن الأرضية النادرة نادرة نسبيًا مقارنة بمعظم المعادن الأخرى.
- الولايات المتحدة: المونازيت والباستناسيت وسيليكونيت الإيتريوم وخام الذهب الأسود والزينوتيم المستعاد كمنتجات ثانوية.
- روسيا: الأباتيت في الصخور القلوية، والرواسب المرتبطة به بشكل رئيسي الموجودة في شبه جزيرة كولا.
- أستراليا: مخلفات تعدين المونازيت والزينوتيم واليورانيوم. الرواسب الرئيسية هي رواسب قشرة كربوناتيت جبل ويلد الأرضية النادرة والرواسب الغرينية على السواحل الشرقية والغربية.
- جنوب أفريقيا: المونازيت، يقع في ستينكامبسكرال، مقاطعة كيب.
- البرازيل: يقع المونازيت في رواسب أرضية نادرة من القشرة الكربونية التجوية وتتركز على الساحل الشرقي.
ما هي المعادن التي يمكنها الحصول على العناصر الأرضية النادرة الأكثر قيمة؟
العناصر الأرضية النادرة هي 17 عنصرًا معدنيًا . وفيما يلي نسبة العناصر الأرضية النادرة في المناجم الكبرى في مختلف البلدان (%):
| العناصر الأرضية النادرة | أمريكا | أستراليا | فيتنام | جنوب أفريقيا | الهند | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ممر الجبل | جبل ويلد | نولان | دوبو | دونغ | ستينكامبسكرال | ||
| اللانثانم | 33.88 | 24.57 | 19.98 | 20.08 | 31.64 | 22 | 10.27 |
| السيريوم | 48.83 | 44.68 | 47.95 | 37.80 | 48.92 | 46 | 22.01 |
| براسيوديميوم | 4.19 | 5.29 | 5.89 | 4.34 | 3.91 | 5 | 2.57 |
| النيوديميوم | 11.46 | 18.06 | 21.95 | 14.57 | 10.44 | 16.6 | 8.44 |
| سماريوم | 0.8 | 2.25 | 2.4 | — | 0.88 | 2.5 | 1.25 |
| اليوروبيوم | 0.13 | 0.39 | 0.4 | — | — | 0.08 | — |
| الجادولينيوم | 0.21 | 0.78 | 1 | 2.47 | 2.71 | 0.02 | 55.02 |
| تيربيوم | 0.03 | 0.1 | 0.1 | 0.35 | — | 0.08 | — |
| الديسبروسيوم | 0.05 | 0.9 | 0.3 | 2.34 | — | 0.68 | — |
| الإيتريوم | — | 3 | — | 18.04 | 0.68 | 5 | 1 |
| آحرون | 0.43 | — | — | — | 0.82 | 2.04 | 0.46 |
من أجل تحقيق أقصى قدر من استخراج هذه العناصر المعدنية القيمة، يتم استخراج هذه المعادن الأرضية النادرة الأربعة بشكل أساسي ومعالجتها صناعيًا: الباستنايت، والمونازيت، والزينوتيم، والرواسب الممتصة للأيونات.
- تعد خامات الباستنايت والمونازيت غنية بالأتربة النادرة الخفيفة وتعمل كمصادر معدنية مهمة لاستخراج السيريوم واللانثانم.
- من ناحية أخرى، يحتوي الزينوتيم على كميات كبيرة من الأتربة النادرة الثقيلة والإيتريوم ، مما يجعله مصدرًا معدنيًا مهمًا لاستخراج الإيتريوم.
- تعد رواسب الامتزاز الأيوني من المعادن الأرضية النادرة الفريدة في الصين مع تركيز عالٍ من العناصر الأرضية النادرة الثقيلة والتيربيوم والديسبروسيوم. يتم امتصاص هذه العناصر في المعادن الطينية في الحالة الأيونية.
حالات معالجة خام الأرض النادرة
يأخذ ما يلي أكثر أنواع الباستنايت والرمال المعدنية الشاطئية شيوعًا كأمثلة لتوفير مرجع لمعالجة الأتربة النادرة لديك.
الحالة 1 معالجة الباستنايت الأمريكي
لنأخذ منجم ماونتن باس في الولايات المتحدة كمثال. المعادن الأرضية النادرة هي بشكل رئيسي الباستنايت، ومعادن الشوائب هي الكالسيت والباريت وما إلى ذلك.
بعد اختبارات معالجة المعادن، قام مهندسو FTM بصياغة خطة معالجة المعادن لفصل السحق والطحن والتعويم، والتي مكنت المستخدمين أخيرًا من الحصول على درجة تركيز الأتربة النادرة بنسبة 23.46% ومعدل استرداد قدره 88.52%.
الخطوة 1 سحق
تدخل الخامات الأرضية النادرة المستخرجة إلى الكسارة الفكية من خلال وحدة التغذية الاهتزازية ويتم تكسيرها في البداية إلى جزيئات أصغر.
ثم يتم استخدام الكسارة المخروطية للتكسير الثانوي. بعد الفحص، سيتم تقليل الجزيئات إلى أقل من 20 ملم لفصل المعادن الأرضية النادرة ومعادن الشوائب.
الخطوة 2 الطحن
يدخل خام الأرض النادرة الذي تم فحصه إلى مطحنة كروية للطحن الجاف، مما يؤدي إلى تحسين دقة المسحوق المعدني وتوحيده. الإفراط في الطحن يمكن أن يهدر الموارد ويقلل من استعادة المعادن الهشة.
تقدم FTM Machinery مطاحن كروية بسعات وأحجام تفريغ مختلفة لتلبية متطلباتك. اتصل بنا
الخطوة 3 التعويم
تقوم آلة التعويم بفصل المعادن الأرضية النادرة عن الشوائب والشوائب المرتبطة بها بناءً على خصائصها الفيزيائية والكيميائية السطحية.
ومن المهم ملاحظة أن طريقة التعويم مناسبة لجزيئات الخام الدقيقة، حيث أن الجزيئات المعدنية الخشنة تكون أثقل وقد لا تظل معلقة في آلة التعويم أو تلتصق بفقاعات الهواء بشكل فعال.
عند درجة حرارة تعويم تبلغ 60 درجة مئوية، مع جرعة تجميع تبلغ 1.0 كجم/طن (H₂₀₅) وجرعة مثبط زجاج الماء تبلغ 2.1 كجم/طن، يتم الحصول على تركيز الأتربة النادرة بعد اختيار تقريبي واحد وتركيزين.
الحالة 2 معالجة معادن رمال الشاطئ الأسترالية
إذا أخذنا طين الشاطئ الساحلي في أستراليا كمثال، فإن المونازيت هو الأرض النادرة الرئيسية، والمعادن المرتبطة به هي الفلوريت والكالسيت.
الخطوة 1 سحق
يمكن للكسارة المطرقية تحقيق التكسير الأولي للمعادن الأرضية النادرة عن طريق تصادمها وضربها. يتم بعد ذلك إرسال المعادن المسحوقة بشكل خشن إلى الكسارة التصادمية من أجل التكسير الثانوي.
الكسارة التصادمية مناسبة لعمليات التكسير المتوسطة والدقيقة ويمكنها إنتاج جزيئات أرضية نادرة بحجم جسيمات أصغر (أقل من 25 مم).
الخطوة 2 الطحن
يتم فحص الجسيمات المسحوقة بواسطة شاشة اهتزازية وإرسالها إلى مطحنة قضبان للطحن الرطب. تتميز مطحنة قضبان الماكينات FTM بكفاءة عمل عالية وحجم جسيمات تفريغ أكثر اتساقًا، والذي يمكن أن يصل إلى 0.147-0.833 مم.
الخطوة 3 التصنيف
غالبًا ما تحتوي مناجم الرمال الساحلية على مستويات عالية من الطمي والطين. إن استخدام المصنف الحلزوني لتنقية مسحوق الخام يمكن أن يعزز بشكل كبير جودة الأتربة النادرة.
الخطوة 4 الفصل المغناطيسي
في عملية إثراء مناجم الغرينية الساحلية، يتم استخدام الفصل المغناطيسي الضعيف بشكل شائع لفصل الإلمنيت والمونازيت. يمكن أيضًا استخدام الفصل المغناطيسي القوي لفصل المونازيت عن المعادن الأخرى مثل الزركون.
اعتمادًا على احتياجات المعالجة، يتم استخدام فاصل مغناطيسي جاف أو رطب لعملية تخشين واحدة وأخرى للكسح لإزالة الشوائب المغناطيسية مثل الإلمنيت والمغنتيت.
الخطوة 5 فصل الجاذبية
تستخدم طريقة الفصل بالجاذبية فرق الكثافة بين المعادن الأرضية النادرة ومعادن الشوائب لتحقيق الفصل والحصول على مركزات الأرض النادرة.
يتم استخدام طاولة الاهتزاز لهذا الغرض، والتي تسمح أيضًا باستعادة تركيز خام الفلوريت عالي الجودة ومركز خام الكالسيت.
تتميز طاولة الاهتزاز Ftmmachinery بإطار فولاذي قوي للقناة وتغذية من مادة البولي بروبيلين ومزلق تجميع. من خلال عملية فصل واحدة فقط، فإنه ينتج بكفاءة مركزات الأتربة النادرة المؤهلة مع تقليل مخلفات النفايات.
خاتمة
توجد العناصر الأرضية النادرة عادةً في رواسب متفرقة وغالبًا ما يتم خلطها مع معادن أخرى، مما يجعل استخراجها وفصلها صعبًا ومكلفًا.
تمتلك شركة FTM Machinery فريقًا محترفًا يمكنه تزويدك بخط إنتاج مخصص لإثراء خام الأتربة النادرة، مما يجعل إنتاجك أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة. اتصل بمهندسينا
