Orocobre et EnergyX s'associent pour développer des technologies "vertes" d'extraction du lithium

Orocobre (ASX : ORE) et Energy Exploration Technologies (EnergyX) ont annoncé qu'ils travailleront ensemble sur la mise en œuvre de technologies d'extraction directe du lithium dans le but de promouvoir le développement durable et l'innovation dans le secteur minier du lithium.

Dans un communiqué de presse, les entreprises ont déclaré avoir signé une lettre d'intention dans le but de préciser les conditions dans lesquelles elles collaboreront pour relever certains des défis associés à l'extraction du métal. 

En particulier, Orocobre souhaite améliorer les procédés de son exploitation d'Olaroz, située dans le nord de l'Argentine, sur la ressource en saumure du Salar de Olaroz. Il s'agit d'une joint-venture avec Toyota Tsusho Corporation et Jujuy Energía y Minería Sociedad del Estado. La société est également en joint-venture avec Advantage Lithium pour développer le projet de lithium voisin de Cauchari. 

Selon le communiqué de presse, en 2018, Orocobre a ajouté 25 000 tonnes par an de capacité de production de carbonate de lithium, portant la production et la capacité totales à 42 500 tpa de carbonate de lithium à vendre aux marchés industriels, techniques et des batteries.

EnergyX, d'autre part, travaille actuellement sur des innovations scientifiques pour améliorer à la fois les processus d'extraction et de production en les rendant plus rentables et respectueux de l'environnement.

Le grand concasseur à percussion présente les avantages d'une structure simple, d'un grand rapport de concassage et d'un rendement élevé. Il est largement utilisé dans les mines, le ciment, la métallurgie, l'énergie électrique, les matériaux réfractaires, le verre et les industries chimiques. Les barres de frappe du concasseur sont l'une des clés et des pièces faciles à porter du grand concasseur à percussion. Il est fixé au rotor du concasseur avec une cale. Pendant le fonctionnement du concasseur, un rotor tournant à grande vitesse entraîne les battoirs du concasseur pour casser le minerai concassé à une vitesse linéaire de 30 à 40 m/s. La taille des blocs de minerai est inférieure à 1500 m m et l'usure est très grave. La force d'impact est très grande, il est donc nécessaire que les barres de soufflage du concasseur aient une résistance élevée à l'abrasion et aux chocs.
Bien que l'acier traditionnel à haute teneur en manganèse ait une ténacité plus élevée, la résistance à l'usure n'est pas élevée et la consommation d'usure est trop importante. Bien que la fonte ordinaire à haute teneur en chrome ait une dureté très élevée, elle n'est pas assez résistante et se brise facilement. Visant les conditions de travail et les caractéristiques structurelles des grandes  pièces d'usure du concasseur à percussion , nous avons développé une plaque en fonte à haute teneur en chrome avec une résistance à l'usure globale élevée basée sur la fonte ordinaire à haute teneur en chrome existante en optimisant la conception de la composition et le processus de traitement thermique. La durée de vie est plus de 3 fois supérieure à celle de l'acier ordinaire à haute teneur en manganèse.

Barres de soufflage de concasseur à haute teneur en chrome Material Design

Élément de carbone

Le carbone est l'un des éléments clés qui affectent les propriétés mécaniques des matériaux, en particulier la dureté du matériau et la résistance aux chocs. La dureté du matériau augmente considérablement avec l'augmentation de la teneur en carbone, tandis que la résistance aux chocs diminue considérablement. Avec l'augmentation de la teneur en carbone, le nombre de carbures dans la fonte à haute teneur en chrome augmente, la dureté augmente, la résistance à l'usure augmente mais la ténacité diminue. Afin d'obtenir une rigidité plus élevée et d'assurer une ténacité suffisante, la teneur en carbone est conçue à 2,6 %～ 3 %.

Élément chrome

Le chrome est le principal élément d'alliage dans la fonte à haute teneur en chrome. À mesure que le nombre de chrome augmente, le type de carbures change et la dureté peut atteindre HV 1300 ~ 1800. À mesure que la quantité de chrome dissous dans la matrice augmente, la quantité d'austénite retenue augmente et la dureté diminue. Afin d'assurer une résistance élevée à l'usure, le contrôle de C r / C = 8 ～ 10 permet d'obtenir un plus grand nombre de carbures eutectiques à réseau brisé. Dans le même temps, afin d'obtenir une ténacité plus élevée, la teneur en chrome est conçue pour être de 25 à 27 %.

Élément de molybdène

Le molybdène se dissout partiellement dans la matrice en fonte à haute teneur en chrome pour améliorer la trempabilité ; forme en partie des carbures MoC pour améliorer la microdureté. L'utilisation combinée de molybdène et de manganèse, de nickel et de cuivre fournira une meilleure trempabilité pour les pièces à parois épaisses. Étant donné que les barres de soufflage du concasseur sont épaisses, étant donné que le prix du Ferro molybdène est plus cher, la teneur en molybdène est contrôlée dans la plage de 0,6 % à 1,0 %.

Élément nickel et cuivre

Le nickel et le cuivre sont les principaux éléments de la matrice de renforcement en solution solide, qui améliore la trempabilité et la ténacité de la fonte au chrome. Les deux sont des éléments ne formant pas de carbone et tous sont dissous dans de l'austénite pour stabiliser l'austénite. Lorsque la quantité est importante, la quantité d'austénite retenue augmente et la dureté diminue. Considérant que le coût de production et la solubilité du cuivre dans l'austénite sont limités, la teneur en nickel est contrôlée à 0,4% à 1,0%, la teneur en cuivre est contrôlée à 0,6% à 1,0%.

Silicium, élément manganèse

Le silicium et le manganèse sont des éléments classiques dans la fonte à haute teneur en chrome, et leur rôle principal est la désoxydation et la désulfuration. Le silicium réduit la trempabilité mais augmente le point M s ; dans le même temps, le silicium empêche la formation de carbures, ce qui est propice à la promotion de la graphitisation et de la formation de ferrite. Si la teneur est trop élevée, la dureté de la matrice est fortement réduite, de sorte que la teneur en silicium est contrôlée entre 0,4 % et 1,0 %. Le manganèse élargit la région de la phase austénitique de la fonte à haute teneur en chrome, se dissout solidement dans l'austénite, améliore la trempabilité et réduit la température de transformation de la martensite. Lorsque la teneur en manganèse augmente, le nombre d'austénite résiduelle augmente, la dureté diminue et la résistance à l'abrasion est affectée. Par conséquent, la teneur en manganèse est contrôlée entre 0,5 % et 1,0 %.

Autres éléments

Le S. P est un élément nocif, qui est généralement maîtrisé en dessous de 0,05 % en production. RE, V, T i sont ajoutés en tant que modificateurs composés et inoculants composés pour affiner les grains, nettoyer les joints de grains et améliorer la résistance aux chocs de la fonte à haute teneur en chrome.

Composition du matériau des barres de soufflage du concasseur à haute teneur en chrome

Processus de production de barres de soufflage de concasseur à haute teneur en chrome

Le poids de la barre de soufflage du concasseur est d'environ 285 kg et ses dimensions sont indiquées sur la figure. Afin de garantir les exigences d'installation de la barre de soufflage, la quantité de déformation de flexion sur le plan de la barre de soufflage est ≤ 2 m m. Comme la surface de la barre de soufflage est extrêmement haute, il ne doit pas y avoir de dépressions ou de protubérances. Pour assurer la densité de la coulée, nous utilisons un moulage au sable de résine à haute résistance. Le taux de retrait linéaire est de 2,4 % à 2,8 %. ΣF intérieur : ΣF horizontal : ΣF droit = ​​1 : 0,75 : 1,1 à concevoir. Il adopte une coulée oblique de type horizontal, et en même temps, il assiste la colonne montante de chauffage et de chauffage et le fer de refroidissement externe direct, et le rendement du processus est contrôlé à 70% ~ 75%.

Au cours du processus de production d'essai, nous avons adopté les trois processus de modélisation de la figure 2, de la figure 3 et de la figure 4. Après la coulée et le meulage, il a été constaté que les marteaux plats produits dans le processus de la figure 2 et de la figure 3 ont des degrés de dépression de surface et de déformation en flexion. La méthode d'agrandissement de la colonne montante ne peut pas éliminer la dépression de surface et la déformation en flexion, ce qui ne répond pas aux exigences d'installation.
Sur la base du résumé de l'expérience de production d'essai du processus de moulage de la figure 2 et de la figure 3, nous avons décidé d'utiliser le processus de moulage de coulée inclinée de moulage horizontal illustré à la figure 4, la surface du marteau après coulée et meulage n'a pas de dépression et de flexion déformation, et la déformation est ≤ 2m m Pour répondre aux exigences d'installation. Le processus de production spécifique est le suivant : une fois le moule en sable transformé horizontalement en une boîte, une extrémité du moule en sable est soulevée jusqu'à une certaine hauteur pour former un certain angle d'inclinaison. L'angle d'inclinaison est généralement maîtrisé entre 8 et 20°). Le fer fondu est introduit à partir de la porte et le fer fondu entre d'abord dans la cavité pour atteindre le point le plus bas. Il est d'abord solidifié par l'effet de refroidissement du fer refroidi de l'extérieur. La pression jusqu'à ce que la colonne montante atteigne un maximum lorsqu'elle est remplie de fonte en fusion, et la colonne montante se solidifie finalement pour obtenir une solidification séquentielle, obtenant ainsi une coulée à structure dense et sans retrait.

Un four électrique à moyenne fréquence de 1000 kg (doublure de four à sable de quartz) est utilisé pour la production de fusion. Un agent de scorification composite calcaire + verre brisé est ajouté avant la fusion. Une fois la majeure partie de la charge fondue, le laitier est éliminé, puis du ferrosilicium et du ferromanganèse sont ajoutés pour désoxyder. Le fil d'aluminium est déchargé après désoxydation finale, et la température de fusion est contrôlée à 1500 à 1 550°C.
Afin d'améliorer encore la résistance globale à l'abrasion du marteau plaque, nous améliorons la morphologie des carbures de fonte à haute teneur en chrome grâce au composite processus de traitement de modification et d'inoculation, réduire les inclusions, purifier le fer fondu, les grains raffinés et améliorer la cohérence de la structure de la section transversale et les performances des pièces moulées épaisses et lourdes. L'opération spécifique est la suivante : préchauffer la poche à 400 ～ 600 ℃ et ajouter une certaine quantité de modificateur de composé R e — A 1—B i—M g et de composé enceinte V —T i—Z n dans la poche avant de verser.
L'inoculant, le fer fondu est versé dans la poche et l'agent de collecte de laitier est jeté, de sorte que le laitier fondu restant puisse être rapidement collecté, purifie davantage le fer fondu et forme une couche de film de couverture préservant la température, ce qui est propice au casting. La fonte en fusion est sédatée pendant 2 à 3 minutes, et la température de coulée est contrôlée entre 1380 et 1420°C.

Barres de soufflage de concasseur à haute teneur en chrome Heat Treatment

Au cours du processus de trempe à haute température de la fonte à très haute teneur en chrome, la solubilité des éléments d'alliage dans l'austénite augmente avec l'augmentation de la température. Lorsque la température de trempe est basse, en raison de la faible solubilité du carbone et du chrome dans l'austénite, davantage de carbures secondaires précipiteront pendant la conservation de la chaleur. Bien que la plupart des austénites puissent être transformées en martensite, la teneur en carbone de l'austénite et la teneur en éléments d'alliage sont faibles, de sorte que la dureté n'est pas élevée. Avec l'augmentation de la température de trempe, plus la teneur en carbone et en alliage dans l'austénite est élevée, plus la martensite formée après transformation est dure et plus la dureté de trempe est élevée. Lorsque la température de trempe est trop élevée, la teneur en carbone et la teneur en alliage de l'austénite à haute température sont trop élevées, la stabilité est trop élevée, plus la vitesse de refroidissement est rapide, moins les carbures secondaires se précipitent, plus l'austénite est retenue et la trempe dureté Plus elle est faible.
Avec l'augmentation de la trempe et du temps de maintien, la macro-dureté de la fonte à très haute teneur en chrome augmente d'abord, puis diminue. L'effet du temps de maintien en température d'austénitisation sur la dureté de la fonte à très haute teneur en chrome est essentiellement l'effet de la précipitation des carbures secondaires, de la proximité de la réaction de dissolution et de l'état d'équilibre sur la teneur en carbone et la teneur en alliage de l'austénite à haute température. . Une fois que la fonte à très haute teneur en chrome telle que coulée est chauffée à la température d'austénitisation, le carbone sursaturé et les éléments d'alliage dans l'austénite précipitent sous forme de carbures secondaires. Il s'agit d'un processus de diffusion. Lorsque le temps de maintien est trop court, la précipitation des carbures secondaires est trop faible. Parce que l'austénite contient plus d'éléments de carbone et d'alliage, la stabilité est trop élevée. La transformation de la martensite est incomplète lors de la trempe et la dureté de trempe est faible. Avec l'allongement du temps de maintien, la quantité de précipitation de carbures secondaires augmente, la stabilité de l'austénite diminue, la quantité de martensite formée lors de la trempe augmente et la dureté de trempe augmente. Après maintien au chaud pendant un certain temps,
la teneur en carbone et la teneur en alliage dans l'austénite atteignent l'équilibre. Si le temps de maintien en température est prolongé, les grains d'austénite deviennent plus grossiers. En conséquence, la quantité d'austénite retenue augmente et la dureté de trempe est réduite.
Selon la norme nationale GB / T 8263-1999 « Pièces moulées en fonte blanche résistantes à l'abrasion », les spécifications du processus de traitement thermique sont simulées et des matériaux de référence sont fournis. La température de trempe, la température de revenu et le temps de maintien de la précipitation et de la dissolution du carbure secondaire proposés par la recherche déterminent le processus de traitement thermique optimal pour le marteau à plaque: 1020 ℃ (maintien 3-4 h) trempe à haute température par brouillard et refroidissement à l'air après 3 à 5 minutes Trempe à 400 ℃ (chauffer pendant 5-6 heures, étendre à l'air et refroidir à température ambiante). Après trempe et revenu, la structure matricielle est martensite revenue + carbure eutectique M + carbure secondaire + austénite résiduelle. Étant donné que le marteau à plaque est plus épais et plus lourd, afin de s'assurer que la pièce moulée ne se fissure pas pendant le processus de traitement thermique, une mesure d'élévation de température par étapes est adoptée. Le processus de traitement thermique est illustré à la figure 5. La dureté du marteau à plaque est de 58 ～ 62 HRC après traitement thermique et la résistance aux chocs atteint 8,5 J / cm.

@Nick Sun     [email protected]