Wertschöpfung von Lithium aus minderwertigem Material
Die Mine Mount Cattlin liegt in der Great Southern Region im australischen Bundesstaat Western Australia. Sie befindet sich im Besitz der Galaxy Resources Ltd, die wiederum Teil der Allkem Unternehmensgruppe ist. Nach einer zeitweiligen Stilllegung nahm die Mine im Jahr 2016 den Betrieb wieder auf und produziert im Tagebau hochwertiges Spodumen-Konzentrat für den weltweiten Lithium-Markt. Die Nachfrage nach diesem Rohstoff wächst aufgrund der Bedeutung von Lithium und Lithium-Batterien für Mobilgeräte und Elektrofahrzeuge explosionsartig, während die Hersteller um die Führungsposition auf dem Markt für Elektrofahrzeuge kämpfen. Laut einer Prognose von S&P Global Market Intelligence dürfte der Bedarf von schätzungsweise 504 000 t Lithiumcarbonat-Äquivalent im Jahr 2021 auf 641 000 t im Jahr 2022 steigen. Da das Angebot mit dieser Nachfrage kaum mithalten kann, dürfte der Lithium-Preis in den kommenden Jahren auf hohem Niveau bleiben.
Die Problematik der Basalt-Verunreinigung
Mount Cattlin setzt ein zweistufiges Zerkleinerungssystem ein, auf das die Schwertrübescheidung zur primären Spodumen-Anreicherung folgt. Dabei steht das Unternehmen vor einem typischen Problem von Lithium-Minen – das Material enthält Basalt. Aufgrund dessen hoher Dichte, die sich in einem ähnlichen Bereich bewegt wie die Dichte von Spodumen, wird dieses stark eisenhaltige, nicht ausbeutbare Material während der Schwertrübescheidung ebenfalls angereichert und verunreinigt so das Endprodukt.
Keith Muller, General Manager bei Mount Cattlin, erklärt: „Für uns ist es extrem wichtig, möglichst reines Material zu fördern. Verunreinigungen wird es allerdings immer geben, in erster Linie durch Kontakt, oder im Falle von Basalteinschlüssen im Pegmatit. In den genannten Fällen enthält das geförderte Material immer noch Lithium, ist jedoch stark mit Basalt verunreinigt. Wir trennen dieses Material von den reinen Erzvorkommen ab und legen es auf Halde, um es zu einem späteren Zeitpunkt zu verarbeiten.“
Die Lösung: Der TOMRA PRO Secondary LASER Sortierer
Galaxy Resources hat dieses Material seit 2016 auf Halden gelagert und währenddessen nach einer effektiven Lösung gesucht. Das Material muss vor der weiteren Verarbeitung aufbereitet werden, wenn eine wirtschaftlich akzeptable Gewinnungsrate erreicht werden soll. 2019 installierte das Unternehmen am vorderen Ende der Anlage optische Sortierer, um das minderwertige Erz aufzubereiten. Als die gewünschten Ergebnisse auf diese Weise nicht erreicht wurden, beschloss das Unternehmen, gemeinsam mit TOMRA Mining nach anderen Lösungen zu suchen.
Erfolgreiche Testläufe im TOMRA Test Center zeigten, dass der Sortierer TOMRA PRO Secondary LASER eine effektive Lösung bot. Das TOMRA Team war von der Leistung des Sortierers sogar so überzeugt, dass es die von Galaxy Resources geforderten Leistungszusagen gab. Der Sortierer ist seit September 2021 im Einsatz und sortiert das verunreinigte minderwertige Erz. Keith Muller erläutert den Prozess: „Das Erz wird nach zwei Größenbereichen gesiebt – nämlich 14 mm bis 25 mm und 25 mm bis 75 mm. Anschließend wird es dem Sortierer zugeführt. Das sortierte Produkt gelangt dann wieder in den Zerkleinerungskreislauf, wo es auf eine Partikelgröße von -14 mm zerkleinert und anschließend in die Nassreinigung und die Schwertrübescheidung transportiert wird."
Seit der Inbetriebnahme hat der Sortierer die an ihn gestellten Erwartungen mehr als erfüllt. „Unsere Vorgabe ist, dass das Produkt mit einem Gehalt von 4 % aus dem TOMRA Sortierer kommt. Wir liegen allerdings konsequent unter diesem Wert“, sagt Scott Green, Process Enhancement Coordinator. „Das ist dauerhaft so, es gab keinerlei Leistungsabfall“, ergänzt Keith Muller. „Der Sortierer hat von Anfang gut gearbeitet und bringt auch nach 6 Monaten die gleiche hohe Leistung wie bei der Abnahme. Wir haben die Grenzen des Branchenstandards in Bezug auf Partikelgröße und Durchsatz verschoben und dabei die Möglichkeiten der Maschine noch nicht ausgereizt.“ Matthew Bateman, Principal Metallurgist bei Galaxy Resources, ist der gleichen Ansicht: „Wir müssen 1,2 Mio. t aufbereiten, den größten Teil davon werden wir in 9 bis 12 Monaten geschafft haben. Mithilfe des TOMRA Sortierers verarbeiten wir bei weitem mehr verunreinigtes Erz als vorher.“
Angesichts des Erfolgs des TOMRA PRO Secondary LASER Sortierers hat Galaxy Resources einen zweiten Sortierer gekauft, um die Kapazität in der sekundären Erzsortierung zu erhöhen.
Reibungslose Installation, einfache Bedienung, leichte Wartung, maximale Betriebszeiten
Die Installation verlief trotz einiger Komplikationen infolge der Corona-Pandemie reibungslos, dank der sorgfältigen Planung des TOMRA Teams und der effektiven virtuellen Unterstützung während aller Phasen. „Was die Abnahme der Maschine angeht, war ich sehr überrascht, wie schnell und einfach alles vonstattenging, besonders da es die Reisebeschränkungen gab. Zu dem Zeitpunkt waren die Grenzen ja noch geschlossen, wir mussten also alles online und virtuell klären. Aber alles lief glatt und ohne Probleme“, sagt Keith Muller.
Auch die Schulung der Bediener und des Wartungsteams des Mount Cattlin Mine durch TOMRA trug zum reibungslosen Start bei. „Dadurch, dass den Bedienern der Maschine die wichtigsten Punkte gezeigt worden waren und sie wussten, worauf sie achten mussten, kannten sie die Maschine sozusagen schon vor dem Einschalten. Das haben wir bei noch keinem Lieferanten erlebt“, erklärt Scott Green. Außerdem ist der TOMRA PRO Secondary LASER Sortierer bemerkenswert bedienerfreundlich: „Den Bedienern gefällt das übersichtliche Bedienfeld, wie einfach es sich benutzen lässt. Wenn Sie es einmal ans Laufen gebracht haben, dann läuft und läuft es, bis sie ihm sagen, dass es stoppen soll.“
Ein weiterer Pluspunkt ist die Wartungsfreundlichkeit des Sortierers: „Der Sortierer ist bei uns rund um die Uhr im Einsatz. Wenn wir mit der feinkörnigen Fraktion arbeiten, entsteht eine Menge Glimmer (Mica), sodass wir den Sortierer alle ein bis vier Stunden säubern müssen, je nachdem wie schlammig das Material ist. Bei der 75 mm Fraktion kann er sechs bis sieben Stunden ununterbrochen laufen, ohne gereinigt werden zu müssen. Die Reinigung dauert nur rund 20 Minuten, die Maschine ist also schnell wieder im Einsatz. Was die routinemäßige Wartung betrifft, so nutzen wir die Gelegenheit für eine gründliche Reinigung und Überprüfung, die sich aus der planmäßigen wöchentlichen Abschaltung zur Wartung der Infrastruktur ergibt.“
