Orocobre, EnergyX går samman för att utveckla "grön" litiumextraktionsteknik

Orocobre (ASX: ORE) och Energy Exploration Technologies (EnergyX) har meddelat att de kommer att arbeta tillsammans för implementeringen av tekniker för direkt litiumextraktion med målet att främja hållbar utveckling och innovation inom litiumgruvsektorn.

I ett pressmeddelande sa företagen att de har undertecknat en avsiktsförklaring med målet att klargöra villkoren under vilka de kommer att samarbeta för att ta itu med några av utmaningarna i samband med utvinningen av metallen. 

Orocobre är särskilt intresserad av att förbättra sina processer vid sin Olaroz-verksamhet, belägen i norra Argentina, på saltlösningsresursen Salar de Olaroz. Detta är ett joint venture med Toyota Tsusho Corporation och Jujuy Energía y Minería Sociedad del Estado. Företaget är också i ett joint venture med Advantage Lithium för att utveckla det närliggande Cauchari litiumprojektet. 

Enligt mediebrevet tillförde Orocobre 2018 25 000 ton per år av litiumkarbonatproduktionskapacitet, vilket tog full produktion och kapacitet till 42 500 ton per år litiumkarbonat för försäljning till industri-, teknik- och batterimarknader.

EnergyX, å andra sidan, arbetar just nu med vetenskapliga innovationer för att förbättra både utvinnings- och produktionsprocesserna genom att göra dem mer kostnadseffektiva och miljövänliga.

Den stora slagkrossen har fördelarna med enkel struktur, stort krossförhållande och hög effektivitet. Det används ofta inom gruv-, cement-, metallurgi, elkraft, eldfasta material, glas och kemisk industri. Krossens blåsstänger är en av nycklarna och lätta att bära delar av den stora slagkrossen. Den är fäst vid krossens rotor med en kil. Under driften av krossen driver en roterande höghastighetsrotor krossens blåsstänger för att bryta den krossade malmen med en linjär hastighet på 30 till 40 m/s. Malmens blockstorlek är mindre än 1500 m m, och slitaget är mycket allvarligt. Slagkraften är mycket stor, så det krävs att krossens blåsstänger har hög nötningsbeständighet och slaghållfasthet.
Även om det traditionella högmanganstålet har högre seghet, är slitstyrkan inte hög och slitageförbrukningen är för stor. Även om vanligt gjutjärn med hög kromhalt har en mycket hög hårdhet, är det inte tillräckligt segt och är lätt att bryta. Med sikte på arbetsförhållandena och strukturella egenskaper hos de stora  slagkrossarnas slitdelar utvecklade vi en hög kromgjutjärnsplatta med hög omfattande slitstyrka baserad på det befintliga vanliga gjutjärnet med hög krom genom att optimera sammansättningsdesignen och värmebehandlingsprocessen. Livslängden är mer än 3 gånger för vanligt högmanganstål.

Högkrom krossare blåsstängerMaterialdesign

Kolelement

Kol är ett av nyckelelementen som påverkar materialens mekaniska egenskaper, speciellt materialets hårdhet och slagseghet. Materialets hårdhet ökar avsevärt med ökningen av kolhalten, medan slagsegheten minskar avsevärt. Med ökningen av kolhalten ökar antalet karbider i gjutjärn med hög kromhalt, hårdheten ökar, slitstyrkan ökar men segheten minskar. För att erhålla högre styvhet och säkerställa tillräcklig seghet är kolhalten designad till 2,6 %–3 %.

Kromelement

Krom är huvudlegeringselementet i gjutjärn med hög kromhalt. När antalet krom ökar ändras typen av karbider och hårdheten kan nå HV 1300 ~ 1800. När mängden krom löst i matrisen ökar, ökar mängden kvarhållen austenit och hårdheten minskar. För att säkerställa hög slitstyrka kan kontroll av C r / C = 8 ~ 10 erhålla ett större antal trasiga nätverk eutektiska karbider. Samtidigt, för att erhålla högre seghet, är kromhalten utformad till 25- -27%.

Molybden Element

Molybden löses delvis upp i matrisen i gjutjärn med hög kromhalt för att förbättra härdbarheten; bildar delvis MoC-karbider för att förbättra mikrohårdheten. Den kombinerade användningen av molybden och mangan, nickel och koppar ger bättre härdbarhet för tjockväggiga delar. Eftersom krossens blåsstänger är tjocka, med tanke på att priset på Ferromolybden är dyrare, kontrolleras molybdenhalten i intervallet 0,6 % till 1,0 %.

Nickel och kopparelement

Nickel och koppar är huvudelementen i den fasta lösningsförstärkande matrisen, som förbättrar härdbarheten och segheten hos kromgjutjärn. Båda är icke-kolbildande grundämnen, och alla är upplösta i austenit för att stabilisera austenit. När mängden är stor ökar mängden kvarhållen austenit och hårdheten minskar. Med tanke på att produktionskostnaden och lösligheten av koppar i austenit är begränsade, regleras nickelhalten till 0,4% till 1,0%, kopparhalten regleras till 0,6% till 1,0%.

Silikon, Mangan Element

Kisel och mangan är konventionella grundämnen i gjutjärn med hög kromhalt, och deras huvudsakliga roll är deoxidation och avsvavling. Kisel minskar härdbarheten men ökar M s-punkten; samtidigt hindrar kisel bildningen av karbider, vilket bidrar till att främja grafitisering och ferritbildning. Om innehållet är för högt reduceras matrisens hårdhet kraftigt, så kiselhalten regleras till 0,4% till 1,0%. Mangan expanderar austenitfasområdet i gjutjärn med högt kromhalt, löser fast i austenit, förbättrar härdbarheten och minskar martensitomvandlingstemperaturen. När manganhalten ökar ökar antalet restaustenit, hårdheten minskar och nötningsbeständigheten påverkas. Därför regleras manganhalten till 0,5 % till 1,0 %.

Andra element

S. P är ett skadligt ämne, som i allmänhet kontrolleras under 0,05 % i produktionen. RE, V, Ti tillsätts som sammansatta modifierare och sammansatta ympmedel för att förfina korn, rengöra korngränser och förbättra slagsegheten hos gjutjärn med högt kromhalt.

Materialsammansättning för blåsstänger med hög kromkross

Produktionsprocess för högkromkross för blåsstänger

Vikten på krossens blåsstång är cirka 285 kg, och dess dimensioner visas i figuren. För att säkerställa installationskraven för blåsstången är mängden böjningsdeformation på blåsstångens plan ≤ 2 m m. Eftersom blåsstångens yta är extremt hög får det inte finnas några fördjupningar eller utsprång. För att säkerställa tätheten av gjutgodset använder vi höghållfast hartssandformning. Den linjära krympningshastigheten är 2,4 % till 2,8 %. ΣF inom: ΣF horisontell: ΣF rak = 1: 0,75: 1,1 till design. Den använder horisontell snett gjutning, och samtidigt hjälper den uppvärmnings- och uppvärmningsröret och direkt extern kylning av järn, och processutbytet styrs till 70% ~ 75%.

Under testproduktionsprocessen har vi antagit de tre modelleringsprocesserna i figur 2, figur 3 och figur 4. Efter gjutning och slipning visade det sig att plåthammare som producerades i processen i figur 2 och figur 3 har olika grader av ytdepression och böjningsdeformation. Metoden för att förstora stigaren kan inte eliminera ytfördjupningen och böjningsdeformationen, som inte uppfyller installationskraven.
Baserat på sammanfattningen av testproduktionserfarenheten av gjutningsprocessen i figur 2 och figur 3, bestämde vi oss för att använda den horisontella gjutningsprocessen för lutande gjutning som visas i figur 4, hammarens yta efter gjutning och slipning har ingen fördjupning och böjning deformation, och deformationen är ≤ 2m m För att uppfylla installationskraven. Den specifika tillverkningsprocessen är som följer: Efter att sandformen gjorts horisontellt till en låda, lyfts ena änden av sandformen upp till en viss höjd för att bilda en viss lutningsvinkel. Lutningsvinkeln styrs vanligtvis mellan 8 och 20°). Det smälta järnet införs från porten, och det smälta järnet kommer först in i hålrummet för att nå den lägsta punkten. Det stelnar först av den kylande effekten av det externt kylda järnet. Tryck tills stigröret når ett maximum när det är fyllt med smält järn, och stigarröret stelnar slutligen för att uppnå sekventiell stelning, och erhåller därigenom en gjutning med tät struktur och ingen krympning.

1000k g medelfrekvent elektrisk ugn (kvartssandugnsfoder) används för smältproduktion. Kalksten + krossat glaskomposit slaggmedel tillsätts före smältning. Efter att det mesta av laddningen har smält, avlägsnas slagg, och sedan tillsätts ferrokisel och ferromangan för att deoxidera. Aluminiumtråden töms efter slutlig deoxidation och smälttemperaturen kontrolleras till 1 500 till 1 550 ° C.
För att ytterligare förbättra plåthammarens omfattande nötningsbeständighet förbättrar vi morfologin hos karbider av gjutjärn med hög kromhalt genom komposit modifierings- och inokuleringsbehandlingsprocesser, minska inneslutningar, rena smält järn, raffinerade korn och förbättra konsistensen i tvärsnittsstrukturen och prestanda hos tjocka och tunga gjutgods. Den specifika operationen är: förvärm skänken till 400 ～ 600 ℃ och tillsätt en viss mängd R e — A 1—B i—M g föreningsmodifierare och V —T i—Z n förening av gravid förening i skänken innan den hälls.
Ympmedel, smält järn hälls i skänken, och det slagguppsamlande medlet kastas, så att den återstående smälta slaggen snabbt kan samlas upp, rena det smälta järnet ytterligare och bilda ett lager av temperaturbevarande täckfilm, vilket främjar till casting. Det smälta järnet sederas i 2 till 3 minuter, och hälltemperaturen kontrolleras mellan 1380 och 1420 ° C.

Högkrom krossare blåsstängerVärmebehandling

Under högtemperaturhärdningsprocessen av ultrahögt kromgjutjärn, ökar lösligheten av legeringselement i austenit med ökningen av temperaturen. När kylningstemperaturen är låg, på grund av den låga lösligheten av kol och krom i austenit, kommer fler sekundära karbider att fällas ut under värmekonserveringen. Även om det mesta austenit kan omvandlas till martensit, är kolhalten i austeniten och halten av legeringsämnen låg, så hårdheten är inte hög. Med ökningen av härdningstemperaturen, ju högre kolhalt och legeringshalt i austeniten, desto hårdare martensit bildas efter omvandling, och desto högre härdningshårdhet. När kylningstemperaturen är för hög, är kolhalten och legeringshalten i högtemperaturausteniten för hög, stabiliteten är för hög, ju snabbare kylningshastigheten är, desto mindre sekundära karbider fälls ut, desto mer kvarhållen austenit och släckningen hårdhet Ju lägre den är.
Med ökningen av härdnings- och hålltiden ökar först makrohårdheten för ultrahögt kromgjutjärn och minskar sedan. Effekten av austenitiserande temperaturhållningstid på hårdheten hos ultrahögt kromgjutjärn är i huvudsak effekten av utfällningen av sekundära karbider, upplösningsreaktionens närhet och jämviktstillståndet på kolhalten och legeringshalten i högtemperaturaustenit . Efter att det gjutna ultrahöga kromgjutjärnet har värmts till austenitiseringstemperaturen, faller det övermättade kolet och legeringselementen i austeniten ut som sekundära karbider. Detta är en diffusionsprocess. När hålltiden är för kort är utfällningen av sekundära karbider för liten. Eftersom austenit innehåller mer kol och legeringselement är stabiliteten för hög. Martensitomvandlingen är ofullständig under härdning, och härdningshårdheten är låg. Med förlängningen av hålltiden ökar mängden utfällning av sekundära karbider, stabiliteten hos austenit minskar, mängden martensit som bildas under härdning ökar och härdningshårdheten ökar. Efter att ha hållit sig varm under en viss tid
når kolhalten och legeringshalten i austeniten jämvikt. Om temperaturhållningstiden förlängs blir austenitkornen grövre. Som ett resultat ökar mängden kvarhållen austenit och härdningshårdheten reduceras.
Enligt den nationella standarden GB / T 8263-1999 "Nötningsbeständiga vitgjutjärnsgjutgods" hånas specifikationerna för värmebehandlingsprocessen och referensmaterial tillhandahålls. Släckningstemperaturen, anlöpningstemperaturen och hålltiden för den sekundära karbidutfällningen och upplösningen som föreslagits av forskningen bestämmer den optimala värmebehandlingsprocessen för plåthammaren: 1020 ℃ (håller 3-4 timmar) högtemperaturdimsläckning och luftkylning efter 3 till 5 minuter Temperering vid 400 ℃ (värm i 5-6 timmar, sprid ut i luften och kyl till rumstemperatur). Efter härdning och härdning är matrisstrukturen härdad martensit + eutektisk karbid M + sekundär karbid + restaustenit. Eftersom plåthammaren är tjockare och tyngre, för att säkerställa att gjutgodset inte spricker under värmebehandlingsprocessen, antas en stegvis temperaturhöjningsåtgärd. Värmebehandlingsprocessen visas i figur 5. Hårdheten på plåthammaren är 58 ~ 62 HRC efter värmebehandling, och slagsegheten är så hög som 8,5 J/cm.

@Nick Sun     [email protected]