¿Por que son estrategicos los elementos de tierras raras para la energia limpia y la fabricacion avanzada?
Los elementos de tierras raras (ETR) son fundamentales para una amplia gama de tecnologias avanzadas, incluidas la movilidad electrica, los sistemas de energia renovable, la electronica y las aplicaciones de defensa. Los vehiculos electricos, las turbinas eolicas y la electronica de alto rendimiento dependen de los materiales de tierras raras para lograr eficiencia, durabilidad y rendimiento. A medida que se aceleran los objetivos de descarbonizacion, garantizar un acceso estable y resiliente a estos materiales se ha convertido tanto en una necesidad industrial como en una preocupacion geopolitica.
Aunque los ETR son relativamente abundantes en la corteza terrestre, su extraccion y purificacion siguen siendo tecnicamentexigentes. Los yacimientos de tierras raras se presentan en diferentes formas, incluidos minerales de roca dura como la bastnasita y la monacita, asi como depositos de arcilla ionica. Cada fuente requiere rutas de procesamiento distintas, que a menudo implican tratamiento quimico complejo con reactivos acidos o causticos. En todos los diagramas de flujo, la separacion solido-liquido confiable y la recuperacion del material valioso son factores decisivos, convirtiendola en una operacion unitaria central en el procesamiento de tierras raras.
¿Por que es critica la separacion solido-liquido en el procesamiento de tierras raras?
El procesamiento de tierras raras tipicamente requiere multiples etapas de separacion solido-liquido, que pueden variar significativamente segun el tipo de deposito, la quimica y el diseno general del proceso.
Tras la mineria, molienda, posible beneficio y lixiviacion, las suspensiones de tierras raras contienen especies de ETR disueltas junto con una variedad de residuos solubles e insolubles y finos.
En muchos diagramas de flujo complejos de tierras raras, estas etapas de separacion se encuentran para la eliminacion de residuos de lixiviacion, la recuperacion de productos intermedios y despues de multiples etapas de precipitacion para la eliminacion de impurezas de las soluciones madre. Tambien se ubican aguas arriba de las extracciones con solventes para fines de clarificacion, asi como para el aislamiento del producto final. La separacion incompleta, las perdidas de producto o el rendimiento inconsistente de la filtracion pueden afectar directamente la calidad del producto, el consumo de quimicos y la economia general del proceso. Las inestabilidades en la separacion solido-liquido pueden propagarse por todo el proceso, afectando la eficiencia de los reactivos, la disponibilidad de la planta y los costos operativos. Como resultado, la filtracion se considera cada vez mas una operacion de riesgo critico en lugar de un paso utilitario secundario.
En lugar de representar una sola operacion unitaria, la tecnologia de filtracion debe ser adaptable a diferentes quimicas, temperaturas y caracteristicas de particulas. Por lo tanto, los filtros de vela a presion se aplican frecuentemente en varios puntos dentro de una planta de procesamiento.
Fuente: Arafura Resources Ltd. (2019). Nolans Definitive Feasibility Study – Process flowsheet. Disponible en: https://www.arultd.com/projects/nolans/definitive-feasibility-study/
¿Que demandas tecnicas plantean las aplicaciones de filtracion de tierras raras al equipo?
Las tareas de filtracion de tierras raras pueden implicar materiales radiactivos, temperaturas elevadas de suspension, tamanos de particulas finas y productos quimicos altamente agresivos como acido sulfurico, acido clorhidrico, acido oxalico, sosa caustica, sales de amonio y solventes organicos. Estas condiciones plantean exigencias significativas en el diseno del equipo de filtracion y los materiales de construccion.
Por lo tanto, se prefieren los filtros con una amplia gama de opciones de materiales, piezas moviles minimas o inexistentes y operacion completamente cerrada. Los sistemas cerrados reducen la exposicion del operador, mientras que el diseno mecanico robusto mejora la fiabilidad bajo condiciones quimicas y termicas exigentes.
Los filtros de vela FUNDABAC® de DrM estan disenados para cumplir con estos requisitos. Diseñados para ambientes agresivos y temperaturas elevadas, proporcionan operacion automatizada y cerrada con retencion consistente de particulas y lavado eficaz de torta. Para los procesadores de tierras raras, esto apoya la recuperacion estable, la seguridad operacional mejorada y el mantenimiento reducido durante el ciclo de vida del equipo.
¿Que desafios operativos enfrentan los procesadores de tierras raras en filtracion?
El procesamiento de tierras raras plantea demandas especificas en los equipos de separacion solido-liquido. Las distribuciones de particulas finas, las composiciones variables de alimentacion y las suspensiones agresivas pueden provocar contaminacion del filtrado, perdida de producto valioso, mayor consumo de reactivos y mantenimiento no planificado si los sistemas de filtracion no estan correctamente adaptados a la aplicacion.
Las tecnologias de filtracion abiertas o mecanicamente complejas tambien pueden introducir preocupaciones de seguridad y fiabilidad, particularmente en entornos corrosivos o radiactivos. A medida que aumentan los volumenes de produccion y se endurecen las especificaciones de pureza, estos desafios se vuelven mas pronunciados, reforzando la necesidad de soluciones de filtracion robustas, cerradas y automatizadas.
¿Como afectan los cambios en la cadena de suministro global a las tecnologias de procesamiento de tierras raras?
Con una parte significativa de la capacidad mundial de refinacion de tierras raras historicamente concentrada en un numero limitado de regiones, muchas economias estan acelerando ahora la inversion en infraestructura local de procesamiento y refinacion. A medida que los nuevos proyectos avanzan de la fase de viabilidad a la operacion, la atencion se centra cada vez mas en las tecnologias de procesos que apoyan el arranque fiable y la estabilidad a largo plazo. La separacion solido-liquido juega un papel central en esta transicion. Los filtros FUNDABAC® se despliegan en etapas criticas de separacion de tierras raras en Asia, America del Norte y Europa, apoyando tanto los desarrollos en nuevas instalaciones como los proyectos de modernizacion. Hasta la fecha, se han suministrado mas de 50 filtros FUNDABAC® especificamente para aplicaciones de tierras raras, lo que refleja la seleccion repetida para condiciones de proceso exigentes.
¿Cuando se considera tipicamente la filtracion FUNDABAC®?
La filtracion de vela a presion se selecciona comunmente en proyectos de tierras raras cuando hay materiales radiactivos presentes, las temperaturas de suspension son elevadas, se utiliza quimica de lixiviacion agresiva y los solidos finos deben retenerse con alta eficiencia. La calidad consistente del filtrado es a menudo esencial para proteger la extraccion con solventes aguas abajo, la precipitacion y la calidad del producto final. Los sistemas FUNDABAC® son muy adecuados donde la operacion cerrada, la automatizacion y el bajo mantenimiento son criticos para el rendimiento general de la planta. Estas consideraciones se aplican tanto a nuevas instalaciones de procesamiento como a proyectos de reacondicionamiento que buscan una recuperacion, fiabilidad o seguridad mejoradas sin cambios extensos en los diagramas de flujo existentes.
¿Donde mas se utilizan sistemas de filtracion avanzados en el procesamiento de minerales criticos?
Los sistemas de filtracion DrM se aplican en una amplia gama de procesos hidrometalurgicos mas alla de las tierras raras. Los filtros FUNDABAC® y CONTIBAC® apoyan la produccion de carbonato de litio e hidroxido de litio para aplicaciones de baterias, tanto de minerales de roca dura como de salmueras, asi como productos de manganeso, cobalto, niquel y grafito de alta pureza.
En paralelo, estos sistemas contribuyen a un procesamiento mas eficiente en recursos a traves de aplicaciones como el reciclaje de salmueras y conceptos de procesos de ciclo cerrado que reducen el consumo de agua y mejoran la eficiencia general de la planta.
Como apoya la filtracion la transicion energetica?
Se espera que la demanda mundial de minerales criticos aumente significativamente en las proximas decadas, ejerciendo presion no solo sobre la capacidad de extraccion sino tambien sobre la eficiencia y fiabilidad del procesamiento.
En este contexto, la filtracion esta evolucionando de una operacion de apoyo a una palanca estrategica para la proteccion del rendimiento, la estabilidad del proceso y la resiliencia operacional. Con mas de 15 anos de experiencia en la separacion solido-liquido de tierras raras y mas de 40 anos de experiencia en filtracion, DrM esta bien posicionado para apoyar el desarrollo, la optimizacion y la resolucion de problemas de etapas de separacion solido-liquido en diagramas de flujo de procesamiento de tierras raras y minerales criticos.
