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困扰矿业界几十年的难题解决了!

2022-11-29 13:00:00

编译 / 马晓蕾

编辑 / 吴 静

设计 / 赵昊然

来源 / 彭博社,作者:Thomas Biesheuvel

铜,一种人类使用了长达一万年的金属,如今在全世界范围内极度短缺。新矿难寻,很多突破性技术也不适用于铜。

美国初创企业Jetti资源公司表示,它已经解决了困扰矿业界几十年的难题,有可能改变全球供应格局。如果一切顺利,Jetti公司的发现可以释放出数百万吨新铜,为全球的电网、建筑工地和汽车车队提供原料,缓解甚至彻底解决短缺问题。

简言之,Jetti的技术主要针对一种常见的矿石,这种矿石将铜困在一层薄膜里面,使其难以提取,且提取成本太高。多年来,大量的铜就这样被搁置在地表的废矿堆,以及未开发的矿藏中。

为了破解这个难题,Jetti已经开发了一种专门的催化剂,可以破坏这层薄膜,释放出被困的铜。

虽然这项技术仍然需要进一步验证,但已经吸引了很多行业巨头。

据熟悉此事的人士称,全球最大的矿业公司必和必拓集团(BHP)已经是投资者之一,它花了几个月的时间,与Jetti商讨在BHP位于智利的Escondida铜矿建造试验工厂。

美国矿商自由港-麦克莫兰公司(Freeport-McMoRan)今年开始在亚利桑那州的一个矿场使用Jetti的技术。与此同时,竞争对手力拓集团(Rio Tinto Group)正计划推出一个类似的工艺,名为Nuton技术。

Econdida铜矿的尾矿。来源:谷歌地图

第二种矿藏

铜在现代世界中无处不在,虽然全球去碳化的核心是逐步淘汰石油和煤炭等“肮脏”的自然资源,但一个电动化的未来需要更多的铜。

在未来几十年里,世界正面临日益严重的金属短缺问题。大多数矿井已经老旧,少数新发现的矿井要么在难以开采的地方,要么遭遇当地居民反对,面临 系列 的开发阻力。

短缺往往会刺激新的发现和技术。2010年代美国页岩油的蓬勃发展使石油市场发生了翻天覆地的变化,而镍加工的突破性进展则颠覆了供应链。

但铜的新矿越来越难找。这种金属的使用迹象至少可以追溯到公元前8000年,位置相当于现在的土耳其和伊拉克。采矿的历史很长意味着世界上大多数铜矿藏已经被发现和开采。世界上20个最大的铜矿有一半以上是一个多世纪前发现的。

自古以来,矿石从地底下开采出来,人们只会提取容易提取的那部分金属,难度太大或成本太高的东西都被当作废物扔在一边。仅在过去十年,大约有4300万吨铜被开采出来,但从未被加工,按目前的价格计算,价值超过2万亿美元。

铜矿开采的历史悠久也意味着有大量的金属被留在了地表的废物堆中。

当技术改进或价格上涨时,自然会有人想到对矿山废料进行再加工。然而对于某些类型的矿石,大多数人都拿它们没有办法。所以,Jetti公司的这一突破不会只作用于废料堆,还有数百万吨的地下废物没有得到开采。

矿业公司是否愿意建造Jetti工厂成为了关键。如果该技术被该行业完全接受,Jetti公司预计到2040年代,每年可以多生产800万吨的铜,超过去年全球矿山总产量的三分之一。

平托谷的浸出池,Jetti资源公司

到目前为止,Jetti的工艺只在亚利桑那州的平托谷(Pinto Valley)这一个矿上运行。但BHP等三个世界最大的铜矿商已经购买了该公司的股份。它最近一次融资后的估值为25亿美元。

铜业巨头自由港公司透露:“今年在我们位于亚利桑那州的Bagdad铜矿试验了该技术,并将评估结果,继续与Jetti就其他合作机会进行对话。”

第三种工艺

那么,Jetti具体需要解决的问题是什么呢?

含铜的岩石主要有两种。最常见的类型是硫化物矿石,通常被粉碎、浓缩,然后在火炼过程中变成纯铜。但这种方法并不适合于氧化性矿石,该行业的最后一次重大创新是在1980年代中期,当时采用了一种电化学工艺从氧化性矿石中提取铜,为供应提供了很大的推动力。

现在,Jetti的目标是利用新技术从一种常见的硫化物矿石中回收铜,这种矿石铜含量太低,通过常用的两种途径进行加工的成本太高。而且这种矿石表面的非反应性涂层使铜无法通过成本较低的电化学或浸出工艺提取出来。

Jetti与不列颠哥伦比亚大学合作,开发了一种化学催化剂,可以打破这一层,这样就可以用浸出法释放铜,而不需要高温。

虽然Jetti的工艺是最先进的,但力拓公司也声称在实验室试验中破解了这个难题。力拓一直在向其投资的初级矿业公司提供Nuton技术。如果这些小型公司成功开发出采矿项目,力拓将部署Nuton工艺以提高盈利能力。今年,它已经签署了三份这样的协议。

浸出池中的铜晶体。来源:《中国日报》

力拓希望借助Nuton技术在2030年之前总共生产约50万吨铜,希望有一天该企业的年产量能相当于世界五大铜矿之一。

自由港、Codelco和Antofagasta等主要矿商都在自己的矿区研究内部解决方案,尽管到目前为止,关于这些项目的成功程度的披露信息很少。

BHP与Jetti的谈判已经进行了几个月,但据熟悉此事的人士称,谈判的阻力之一是Jetti坚持要在主矿区建造和运行自己的工厂。此外,还有如何分配利润的分歧。

同时,据熟悉此事的人士称,作为BHP在Escondida矿的合作伙伴,力拓集团在据理力争,希望Nuton技术也能得到考虑。

Jetti和BHP拒绝就具体谈判或交易发表评论。

“Jetti是非常真实的。它不是实验室测试或试点工厂,它已经进行了商业化部署。”该公司创始人兼首席执行官迈克·奥特文(Mike Outwin)说,“我们的合作伙伴能够利用我们的工艺获得非凡的利润,而Jetti将做得很好。”


本文由汽车商业评论原创出品

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