Opportunità per l'estrazione mineraria e la lavorazione di minerali critici nel Nord America

In risposta ai due decenni precedenti di espansione del commercio globalizzato, i governi e le imprese del Nord America stanno ora iniziando a prestare maggiore interesse e preoccupazione alle fonti delle materie prime. Ciò è particolarmente vero per i metalli e i minerali strategici che costituiscono gli elementi costitutivi necessari per un’economia a zero emissioni nette. Materiali verdi come nichel, litio, grafite, cobalto e rame saranno sempre più richiesti per batterie ricaricabili e infrastrutture di grande formato in quantità che saranno difficili da raggiungere e probabilmente costituiranno un collo di bottiglia nell’accettazione di massa dei veicoli elettrici. Si prevede che la domanda di rame aumenterà dagli attuali circa 25 milioni di t/a a 40 milioni di t/a entro il 2030, nonché un aumento del 44% della domanda di nichel nello stesso periodo.

Negli ultimi due decenni, la Cina ha sviluppato una posizione dominante nella tecnologia di produzione delle batterie, che comprende l’estrazione e la lavorazione dei metalli precursori delle batterie in tutto il mondo, in luoghi come la Repubblica Democratica del Congo per il cobalto e l’Indonesia per il nichel. Alcune di queste fonti sono state nuovamente esaminate a causa della mancanza di trasparenza e normative governative e perché alcune fonti richiedono usi molto più elevati di energia per essere lavorate, come l’estrazione e la lavorazione dei lateriti di nichel rispetto ai solfuri di nichel. Ottawa e Washington stanno entrambe segnalando un'azione forte per l'estrazione e la lavorazione “on-shore” dei metalli verdi nel Nord America. Gli ordini esecutivi del presidente Biden per sostenere progetti di metalli verdi negli Stati Uniti e il recente annuncio del governo federale di cedere la proprietà di alcune società minerarie canadesi detenute da società statali straniere rientrano entrambi in questa tendenza.

Di conseguenza, l’industria mineraria in Nord America sta già assistendo a una ripresa dell’attività e degli investimenti. Ciò è guidato dalla spinta verso l’elettrificazione delle infrastrutture energetiche e l’aumento dell’autosufficienza energetica. Insieme a ciò, ci sarà un importante stimolo per estrarre e trattare questi materiali nel modo più efficiente e sostenibile dal punto di vista ambientale. È qui che entrano in gioco aziende come Eriez.

Il primo passo nella produzione di materiali dopo l’estrazione mineraria è il concentratore, e il diagramma di flusso di base del concentratore non è cambiato molto negli ultimi 50 anni. Il minerale pari o superiore al grado limite viene identificato dall'operazione di estrazione, quindi viene frantumato e macinato fino a raggiungere una dimensione adeguata per consentire la flottazione della schiuma sfusa, seguita da una fase di pulizia e miglioramento per produrre concentrato finale per la fusione e/o la raffinazione. Per tutto questo tempo, il punto finale di macinazione e l'energia consumata sono determinati dalle dimensioni delle particelle necessarie per far galleggiare i minerali in base alla flottazione convenzionale. Per un tipico minerale di rame porfirico, la flottazione convenzionale non è pratica per particelle superiori a 200 micron, a volte molto inferiori, quindi il punto finale dell'operazione di macinazione deve trovarsi in questo intervallo, con conseguente macinazione eccessiva e gravi problemi per il recupero dell'acqua, poiché la disidratazione diventa più difficile man mano che i solidi diventano più fini. In un impianto convenzionale, il modo consueto per risolvere questo problema è ispessire le code e poi pomparle in un bacino idrico per la sedimentazione. In questo scenario, una quantità significativa di acqua viene persa per evaporazione. La perdita d'acqua significa che l'acqua in un concentratore non può essere utilizzata in un circuito chiuso ed è sempre necessaria acqua dolce. Esistono altre strategie di disidratazione, ma sono ad alta intensità energetica e di capitale.

Eriez è stata pioniera nella commercializzazione della flottazione di particelle grossolane (CPF) con la sua cella HydroFloat, che è una tecnologia dirompente chiave che ha un impatto importante sia sull’acqua che sull’energia, e sarà una strategia chiave per conservarle entrambe. Aumentando la dimensione in cui le particelle di minerale possono essere fatte galleggiare, in genere 2-3 volte, è necessaria un'energia di macinazione significativamente inferiore, potenzialmente dal 30% al 50% in meno. Inoltre, poiché la coda di galleggiamento è molto più ruvida, è più facile disidratarla e trattiene meno acqua.

Eriez ha presentato la sua attrezzatura per la flottazione di particelle grossolane HydroFloat circa 10 anni fa ai principali produttori di metalli di base, come Rio Tinto, Newcrest e Anglo American. Le prime applicazioni si concentravano sul recupero di unità di metallo grosso "perdute" dai flussi di coda dei concentratori convenzionali. Ciò rappresenta in genere almeno il 60% delle code grossolane e un miglioramento della ripresa globale dal 2% al 6%.