Laserbasiertes System macht die kontinuierliche Inline-Materialkontrolle von mineralischen Schüttgütern möglich.

Teltow, 24. September 2024     Auf der SOLIDS 2024 stellt Secopta seinen neuen MineralLIBS Analysator für die automatische Inline-Materialanalyse vor. Das Unternehmen hat ihn jetzt an die Bedingungen bei Abbau und Aufbereitung von Lithium und das Recycling von Batterien für die E-Mobilität und Stromspeichersystemen angepasst.

SECOPTA MineralLIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) erfasst die elementare Zusammensetzung von Schüttgütern, die auf einem Förderband transportiert werden, berührungslos und in Echtzeit. Während die Analyse bisher oft nur diskontinuierlich und stichprobenhaft erfolgte, misst das System kontinuierlich und ermöglicht so das lückenlose Echtzeitmonitoring des Materials. MineralLIBS kann für jede Art der Aufbereitung von mineralischen Stoffen verwendet werden.

Jetzt liefert SECOPTA es mit einem speziellen Setup sowohl für die Produktion von Primär-Lithium und die Analyse von Schwarzmassen. Bei der Gewinnung von Lithium können Spodumen-Erze – wichtige Rohstoffe zur Gewinnung dieses Minerals – gescannt werden. Aus den Informationen kann zum einen der Lithiumgehalt bestimmt werden. Zum anderen ermöglicht es das System durch die Bestimmung der anderen im Erz enthaltenen Elemente, die Chemikalien für die anschließende Aufbereitung optimal zu dosieren. Dies verkürzt Reaktionszeiten in den Reaktoren, minimiert den Verbrauch an Chemikalien, reduziert den Energiebedarf und minimiert Ausschuss. Beispielrechnungen zeigen, dass vor der Kalzinat-Laugung bei einem typischen Eingangsvolumenstrom von rund 30 t/h mehrere Hunderttausend Euro pro Jahr eingespart werden.

Beim Recycling von Batterien für die E-Mobilität und Stromspeicher wird MineralLIBS für die Analyse von Schwarzmassen eingesetzt: sowohl für die Qualitätskontrolle von der Batterie zur Schwarzmasse als auch bei der Weiterverarbeitung von der Schwarzmasse bis zum Lithium.

Die LIBS basierten Inline-Messgeräte von SECOPTA erfassen die chemische Zusammensetzung des Materials auf Förderbändern. Somit wird der Prozess zu jeder Zeit optimal geführt. Die Ermittlung der Zusammensetzung erfolgt optisch: Kurze Laserimpulse erzeugen ein lokales Plasma, dessen elementspezifische Strahlung durch ein Spektrometer erfasst wird. Mit einer automatischen Höhennachführung passt es sich wechselnden Beladungshöhen auf dem Förderband an. Selbstoptimierende Algorithmen übersetzen die spektrale Information in Echtzeit in qualitative oder quantitative Informationen zur elementaren Zusammensetzung.

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Secopta auf der SOLIDS 2024
Dortmund, 9. bis 10. Oktober 2024:
Halle 6, Stand E01

Über Secopta analytics

Die Secopta analytics GmbH mit Sitz in Teltow bei Berlin entwickelt und produziert laserbasierte Messsysteme für die industrielle Prozesskontrolle sowie der Primär- und Sekundärrohstoffproduktion.

Die Anwendungsfelder der Systeme reichen von der Gewinnung und Anreicherung von Rohstoffen über die industrielle Prozesskontrolle bis zur Aufbereitung von Sekundärrohstoffen sowie der Umweltanalytik und der Gefahrstofferkennung. Das Unternehmen bietet seinen Kunden vollständige Systemlösungen für die automatisierte Analytik, die an die Applikationen der Auftraggeber angepasst sind. Die Analyse kann direkt im laufenden Prozess erfolgen und remote gesteuert werden: inline, on site und in situ.

Abbildungen und Bildunterschriften
Photos and Captions

Abb. 1: Das MineraLIBS besteht aus einem Messkopf, der über dem Förderband installiert ist, und einem Schrank, der den Laser und die Elektronik enthält. Fig.1: The MineraLIBS system consists of a measuring head arranged above the conveyor belt and a cabinet accommodating the laser and the electronic equipment.
Abb. 2: Inline-Multielementanalyse von mineralischem Schüttgut auf einem Förderband; der Messkopf analysiert das Licht des hell leuchtenden Plasmas. Fig. 2: The sample holder of the SlagLIBS system can be filled with coarsely crushed material of up to 15 mm grain size.

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Teltow, Germany, 24 September 2024     At the SOLIDS 2024 trade fair, Secopta will introduce its new MineralLIBS analyzer for automatic inline material analyses. The new system has been specifically adapted to the conditions prevailing in lithium extraction and processing operations as well as the recycling of batteries for e-mobility and electricity storage.

SECOPTA MineralLIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) measures the elemental composition of bulk material on conveyor belts in a non-contact, real-time process. While, in the past, this kind of analysis was often performed only discontinuously and on the basis of random samples, the new measuring system enables the continuous monitoring of the material in real time. MineralLIBS is suitable for any type of minerals processing.

SECOPTA now supplies the system also with a special setup adapted to primary lithium extraction processes and the analysis of black mass. In lithium extraction processes, the system can be used to scan spodumene ores – an important raw material for lithium production. Based on the information provided by the system, it is possible to determine both the lithium content and the contents of the other elements in the ore. Knowing these data makes it possible to optimize the use of chemicals in the subsequent treatment process. This shortens the processing times in the reactors, minimizes the use of chemicals, reduces energy consumption and minimizes waste. Exemplary calculations have shown that with a typical input flow rate of about 30 t/h several hundred thousand euros per year can be saved in the pre-calcinate leaching steps.

In battery recycling for e-mobility and electricity storage, MineralLIBS can be used for the analysis of black mass, on the one hand, for quality control during the recycling process from the battery to the black mass and, on the other hand, during the upstream treatment processes to obtain lithium from the black mass.

The LIBS-based inline measuring systems from SECOPTA measure the chemical composition of the material on conveyor belts. This ensures that processes can be optimally controlled at all times. The measurement of the chemical composition is based on an optical procedure: Short laser impulses generate a plasma, the element-specific radiation of which is measured by a spectrometer. The measuring system adjusts itself automatically to varying charge heights of the material on the conveyor belt. Self-optimizing algorithms translate the spectral information in real time into qualitative or quantitative data about the elemental composition of the material.

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Secopta at SOLIDS 2024
Dortmund, Germany, 9 – 10 October 2024:
Hall 6, stand E01

About Secopta analytics

Secopta analytics GmbH, based in Teltow near Berlin, develops and produces laser-based measuring systems for industrial process control and applications in primary and secondary raw materials processing.

The application fields of the systems range from the extraction and refinement of raw materials, process control in industrial manufacturing tot the processing of secondary raw materials, environmental analytics and detection of hazardous substances. Secopta provides full-line customized solutions for analytical process automation. The analysis can be performed in-line, on-site and in-situ - directly on the running process and remotely controlled.