Litiumin arvoketju hallintaan – louhinnasta jalostukseen

Sähköistyminen ja siirtymä kohti vähähiilisempää tulevaisuutta ovat nostaneet litiumin keskiöön. Sähköajoneuvojen akkujen ja energiavarastojen kasvava kysyntä lisää tarvetta korkealaatuiselle litiumille ja asettaa koko tuotannon arvoketjulle uusia vaatimuksia.

Litiumin lähteet ja tuotantotavat 

Kasvava globaali litiumkysyntä edellyttää kaikkien merkittävien litiumlähteiden ja tuotantoprosessien hyödyntämistä, aina suolaliuoksista kallioperästä louhittavaan litiumiin. Yhä tärkeämpään rooliin nousevat myös uudet teknologiat, kuten suora litiumin talteenotto (Direct Lithium Extraction, DLE), jota hyödynnetään usein geotermisten laitosten yhteydessä. Vaikka venttiilien rooli perinteisessä suolaliuosten haihdutusprosessissa on rajallinen, Valmet tarjoaa kattavan venttiiliteknologiavalikoiman luotettavaan ja tehokkaaseen käyttöön kallioperäpohjaisissa litiumprosesseissa (kuten spodumeeniprosesseissa) sekä DLE-sovelluksissa. 

Litiumin louhinnan, rikastuksen ja kemiallisen jalostuksen muodostama kokonaisuus on teknisesti vaativa ja edellyttää vahvaa prosessiosaamista. Valmetin syvällinen prosessituntemus sekä laaja venttiili‑ ja virtausratkaisujen portfolio tukevat tuotantoa kaikissa arvoketjun vaiheissa varmistaen luotettavuuden, energiatehokkuuden ja kestävyyden. Tässä blogissa keskitymme erityisesti kallioperäpohjaisen litiumin tuotantoon. 

Kaivokselta rikastamolle 

Litiumin tuotantoketju käynnistyy useimmiten kaivoksella, jossa malmi louhitaan, minkä jälkeen se jatkokäsitellään rikastamossa. Tässä prosessin vaiheessa käsitellään erittäin kuluttavia ja eroosiolle alttiita lietteitä, jotka haastavat laitteiston kestävyyden. Vaativiin käyttökohteisiin suunnitellut Flowrox™‑venttiilit ja letkupumput on kehitetty juuri näihin olosuhteisiin, joissa toimintavarmuus ja pitkä käyttöikä ovat kriittisiä. 

Arvoketjun alkuvaiheissa mekaanisen kulutuksen sietokyky on ratkaisevaa. Letkuventtiilien ja levyluistiventtiilien elastomeeriletkut tarjoavat ylivoimaisen kulutuksenkeston erityisesti vaativissa lietesovelluksissa, joissa tukkeutumattomuus ja luotettava virtausratkaisu ovat kriittisiä.  Elastomeeriratkaisut soveltuvat hyvin vaihteleviin prosessiolosuhteisiin ja karkeita partikkeleita sisältäviin virtoihin. Modulaarinen rakenne helpottaa kunnossapitoa, ja letkun ollessa venttiilin ainoa kuluva osa varaosien tarve on vähäinen, mikä pienentää kokonaiskustannuksia (TCO) ja vähentää huoltokatkoksia.

Neles™ GU -säätöventtiili on suunniteltu vaativiin prosessiolosuhteisiin, joissa korostuvat tarkka säätö ja käyttövarmuus.

Kemiallisen jalostuksen vaatimukset

Kun litiumrikaste on erotettu, se siirtyy kemialliseen jalostukseen. Tässä prosessin vaiheessa vaativuus laitteistolle kasvaa, ja mukaan tulevat korkeammat paineet sekä mahdollisesti syövyttävät tai alkaliset prosessiväliaineet. Valmetin venttiiliratkaisut on suunniteltu vastaamaan näihin vaatimuksiin luotettavasti ja turvallisesti koko prosessin elinkaaren ajan. 

Esimerkiksi Neles™ Series X ‑modulaariset palloventtiilit yhdistettynä  Q‑trim™‑teknologiaan mahdollistavat tehokkaan kavitaation hallinnan ja melun vaimennuksen. 

Neles™‑ ja Jamesbury™‑venttiilit, joissa on metalli‑ tai pehmeätiiviste, soveltuvat laajasti jalostamon eri käyttökohteisiin, ja erikoismateriaalit sekä pinnoitteet varmistavat pitkän käyttöiän vaativissa prosessiympäristöissä. Portfoliossa ovat mukana myös segmentti‑ ja läppäventtiilit prosessin apujärjestelmiä varten. 

"Ratkaisumme erottuu kattavuudellaan, sillä se sisältää koko arvoketjun riippumatta prosessin, sovelluksen, ympäristön tai virtaavan väliaineen asettamista vaatimuksista."

Kestävyys ja digitalisaatio vauhdittajina 

Litiumteollisuuden kasvaessa kestävyys ja digitalisaatio nousevat yhä tärkeämpään rooliin. Valmet yhdistää korkean prosessisuorituskyvyn energiatehokkuuteen ja pienempään ympäristökuormitukseen. Neles™ NDX™ -venttiiliohjain on esimerkki ratkaisusta, joka voi vähentää paineilman kulutusta jopa 90 %, pienentäen samalla energiankäyttöä ja hiilijalanjälkeä. 

Myös pumppuratkaisut on optimoitu korkeaan hydrauliseen hyötysuhteeseen. Todelliset kestävyyshyödyt syntyvät kuitenkin kokonaisuuden hallinnasta: oikeiden venttiilien ja pumppujen valinnasta, optimaalisesta säädöstä ja tehokkaasta prosessinohjauksesta. Valmetin kokonaisvaltaiset palvelut ja digitaaliset työkalut auttavat ennakoimaan vikoja, tehostamaan kunnossapitoa ja maksimoimaan käytettävyyden koko elinkaaren ajan. 

Kokonaisvaltaisen näkemyksen merkitys 

Keskeinen erottava tekijä on kyky tarjota ratkaisuja koko litiumin arvoketjuun. Rikastamon haasteet poikkeavat jalostamon vaatimuksista, ja molempiin tarvitaan erilaista osaamista sekä tarkoitukseen sopivia ratkaisuja. Tämän kokonaisvaltaisen lähestymistavan ansiosta prosesseja voidaan tarkastella laajempana kokonaisuutena ja kehittää yhteistyössä siten, että saavutetaan parempi tehokkuus sekä korkea turvallisuuden ja käyttövarmuuden taso.

Valmetilla on valmiudet tarjota ratkaisuja litiumin tuotannon eri vaiheisiin. Pitkä kokemus virtausteknologioiden kehittämisestä erilaisille väliaineille, teollisille prosesseille ja teknisille vaatimuksille luo vahvan perustan myös litiumin tuotantoon. Olipa kyse spodumeenikaivostoiminnasta tai suorasta litiumin talteenotosta (DLE), Valmet pystyy tarjoamaan venttiili-, pumppu- ja venttiiliautomaatioteknologioita, joilla voidaan varmistaa ja kehittää prosessin suorituskykyä ja lopulta myös sen kokonaistuotantoa.