ブラジル湖リチウムプロジェクトは、エネルギー転換を促進するのにどのように役立ちますか?

Oct 12, 2023

ノバスコシア州のブラジル湖リチウムプロジェクトは、新しい掘削孔が出現するたびに展開され続けるエキサイティングな硬岩リチウム (Li) 探査物語です。 2022 年後半に Champlain Mineral Ventures 探査チームがアーミー ロードのペグマタイトでスポジュメン (リチウム) を発見したことにより、さらなる探査が活発化しました。

この研究は、歴史的に発見されたものの、以前は比較的浅くしか掘削されていなかったノース ペグマタイトを補完するものです。 このプロジェクトのさらなる掘削は、南西に向かって急落し、それぞれ最大 800 メートルの長さまで、かなりの幅でスポジュメンを含むペグマタイトの輪郭を描き続けています。

これらのスポジュメンを含むペグマタイトの厚さとリチウムグレードの継続は、かなりの規模の総鉱床に向けて蓄積されています。 これらの輝石を含むペグマタイトは、群れで発見されることがよくあります。 ブラジル湖リチウムプロジェクトの鉱物主張には、ディアフィールドに向かって南西に最大5km離れた氷河の耕耘に覆われた地域に、未検査の他のスポジュメン表面異常が含まれています。

これは、このプロジェクトで近い将来、他のスポジュメンを含むペグマタイトの発見が行われる可能性が非常に高いことを意味します。

ブラジル湖リチウムプロジェクトの発見

ブラジル湖リチウムプロジェクトは、ノバスコシア州ヤーマス郡ヤーマスの北東25kmにあるホーリーロードのそばで、輝石を含む氷河の不規則な岩が発見された後、1960年に発見されました。 その後、長さ最大 200 メートル、幅 10 ～ 12 メートルの 2 つのペグマタイト堤防 (北ペグマタイトと南ペグマタイト) が確認されましたが、この地域は氷河堆積物の厚い層で覆われているため、それらについてはほとんど知られていませんでした。

1993 年にノバスコシア州天然資源局はこれらのペグマタイトに 5 つのダイヤモンド コアを掘削し、それ以来探査ライセンスの下にあります。

Champlain Mineral Ventures Limited は、1997 年にブラジル湖リチウムプロジェクトをカバーする請求権の所有権を取得しました。同社は 2002 年、2003 年、2010 年、2019 年、2020 年にこの土地を掘削しました。 追加の 71 個のダイヤモンド ドリル コアを提供し、北と南のペグマタイトの位置、方向、グレード、厚さ、比較的浅いレベルまでのゾーニングを確立しました。

それらはまた、並行ストライキを起こし、わずか南東約 250 メートルに位置する陸軍道路ペグマタイトとも交差しましたが、交差する場所には顕著な濃度の Li またはタンタル (Ta) は含まれていませんでした。

リチウム需要の増加により、資源のさらなる探査が促進されています

リチウム電池の使用による最近のリチウム需要の増加は、Champlain Mineral Ventures Ltd によるこの土地のさらなる探査を動機付けました。これには、北ペグマタイトと南ペグマタイトの頂上から氷河堆積物を剥ぎ取り、ペグマタイトに含まれる物質が含まれていることを実証した冶金学的研究が含まれていました。リチウム（スポジュメン – LiAlSi2O6）のほか、高品質の石英、曹長石、微斜長石、白雲母、微斜長石および白雲母のルビジウム（Rb）、マイナーベリル[Be3Al2Si6O18]、および低濃度のタンタル、タングステン、スズが含まれます。

最後に、Champlain Mineral Ventures Ltd は、2022 年 4 月に Mercator Geological Services に 43-101 鉱物資源推定を委託しました。この推定では、北と南のペグマタイトには約 934 千トン (1.37%) の Li2O が含まれていると推定されました。

2022 年半ば、これまでの高品位の掘削結果と、ブラジル広域湖リチウム プロジェクト地域における明らかな探査の可能性が、オーストラリアの探査会社リチウム スプリングス リミテッド (LS1) の注目を集めました。 シャンプレーンとLS1の間で合意が成立すると、LS1は北ペグマタイトと南ペグマタイトの深部までの延長をテストするための訓練プログラムに資金を提供し始めた。

また、当時まだスポジュメンを発見していなかった最初の掘削孔の打撃に沿って、南西の陸軍道路ペグマタイトにも探査孔が掘削されました。

17 個の穴が北と南のペグマタイトの深さの定義と拡張に成功し始めた後、掘削リグはアーミー ロード プロスペクトに移動し、シャンプレーンの地質学者ドン ブラックによって発見された最初の掘削穴から、新しいスポジュメンを含むペグマタイトと交差しました。 Army Road Prospectで進行中の掘削は、約800mのストライキにわたってこの鉱床を南西への急降下で最大幅20mの厚さまで拡張し、かなりの幅にわたってLi2Oを1.9％増加させることに成功し続けています。

その後、陸軍道路プロスペクトの進行中の掘削成功を補完するために、北と南のペグマタイトに焦点を当てるために 2 番目の掘削リグが 4 月に実施されました。この掘削リグもまた、この鉱床を南西に向かって最大幅 12 メートルの厚さまで拡大することに成功し続けています。かなりの幅にわたって最大 2.3% の Li2O。

ブラジル湖リチウムプロジェクトでは引き続き掘削リグが稼動しており、陸軍道路と南北ペグマタイトで 90 を超える掘削孔が完成しました。 この掘削は引き続き優れた成果をもたらしており、これらのリチウム鉱床は南西に向けて開いたままになっています。

これらの硬岩リチウム鉱床の急速な成長は観察するのに驚くべきものであり、ブラジル湖リチウムプロジェクトがいつか経済的な採掘活動を支援できる規模になる可能性についての興奮は明白です。

国産LCEを預金規模で生産する革新的な破壊的技術

Sixth Wave Innovations Inc. は、鉱業向けの高度な抽出および精製技術を開発しています。 この技術により、環境への影響を軽減しながら収益性が向上します。

その主力製品である IXOS-AU は、金/銀鉱山の活性炭を置き換えるために特別に設計された分子インプリント ポリマー (MIP) です。 IXOS は、浸出溶液から金と銀を抽出する効率が大幅に向上したことを示しました。

尾鉱に残る金が少なくなります。 使用中に壊れない堅牢な媒体を提供し、それによって全体的な金と銀の収量が増加します。 また、より少ない試薬とリサイクル可能な試薬で動作し、消費電力も大幅に削減されます。 全体的な利点は、生産されたオンスあたり 100 ドルを超える、オンスあたりの総コストを削減できることを示しています。

試薬と電力の大幅な削減により、鉱山の稼働時の二酸化炭素排出量が大幅に削減され、環境への影響が軽減されます。 IXOS-Au は、世界中の鉱山の実験室やパイロット プラントで広範囲にテストされており、またいくつかの鉱山エンジニアリング会社によっても独自にテストされています。

効率的なリチウム抽出プロセスの開発

ゴールドフィールズ グループ企業を通じてシャンプレーン ミネラル ベンチャーズとの契約に基づき、シックス ウェーブは、同じシステム エンジニアリング アプローチを適用して、ブラジル湖鉱床のペグマタイトなどの硬岩源からリチウムを抽出および精製するための、より環境に優しく、より効率的なプロセスの評価と開発を行いました。ノバスコシア州。

リチウムは多くの国で重要な鉱物として分類されており、北米では国家安全保障上の利益に関連する重要な鉱物として分類されています。 輸送業界などの電化により、炭酸塩と水酸化物の両方の電池用リチウムの需要が高まっており、引き続き高い需要が予測されています。

おそらく、ペグマタイトなどの硬岩資源からのリチウムの採掘と抽出における技術革新のペースは、世界中の相当な鉱床からの電池グレードのリチウムの需要の増加に遅れをとっています。

さらに、北米では、潜在的に敵対関係にある国々に原料を輸送して加工するのではなく、国内で電池グレードの材料の供給と生産を開発するよう政府からの圧力が高まっており、これによりコストも増加し、輸送による二酸化炭素排出量の増加や、使用量の削減も行われています。環境に優しい加工方法。

硬岩に歴史的に使用されてきたプロセスには、浮遊選鉱を使用して周囲の材料からリチウムを含むスポジュメンを分離して、リチウム濃度を高め、鉱石を抽出するために処理する必要がある結果として生じる鉱石の体積を減らすことが含まれています。 図1に示されているこの浮遊濃縮物は、スポジュメンを一定時間過熱され、スポジュメンからリチウムが浸出できる形態に変換されます。 その点から、従来の処理には、高温硫酸浸出プロセスと、追加の吸着剤と試薬を使用して硫酸リチウムを生成し、その後炭酸塩または水酸化物の形に変換する複数の精製段階を組み合わせた複雑な一連のステップが含まれます。

Sixth Wave は、このプロセスを、2011 年に Chen らによって最初に開発された基本的なフローチャートを含む、いくつかの歴史的な代替案と比較して評価しました。このフローチャートは、より少ないプロセスステップと無毒の試薬を備えたより単純な経路であると思われます。 一般的なフローチャートを図 2 に示します。

このフローシートに独自の変更を加え、スポジュメンからベータスポジュメンと呼ばれる浸出可能な形態への変換後のプロセスに焦点を当てたことで、Sixth Wave は有毒化学物質を削減/排除しながら、資本を削減しながらリチウムの抽出と回収を大幅に改善することができました。 、運営費が削減され、環境への影響も軽減されます。 関連する改善点は次のとおりです。

上記の作業はすべて実験室規模で行われていますが、さらなる最適化により、大幅に簡素化されたプロセス フローでプロセスをエンドツーエンドのデモンストレーション レベルにスケールアップする準備が整っているという確かな兆候があります。

データは、バッテリーグレードの炭酸リチウムへの道を提供しながら、全体的な回収量の大幅な増加と資本費と運営費の削減が達成できることをすでに示唆しています。 Sixth Wave は、図 2 に示した一般的なフローシートのプロセス改善に引き続き取り組んでいますが、電力要件と精製ステップを削減する追加の可能性がある独自の深共晶溶媒に基づく代替試薬も評価しています。

2004 年、地域偵察探査プログラムの一環として、マウント キャメロン ミネラルズ社は、シドニーの西約 25 km にあるフレンチベールのボアズデール丘陵の東側斜面にある、先カンブリア紀からグレンビル時代の岩石にある黒鉛質大理石と片岩の広大な層と尾根の地図を作成しました。 、ノバスコシア州。 これらのユニットのマッピング中に採取されたサンプルに対する予備的な冶金作業により、これらの炭酸塩岩中の黒鉛はまれなフレーク状であることが判明しました。 大理石状のフレークグラファイトは非常に希少であり、フレークに損傷を与えることなく精製が容易であるため、非常に珍重されています。 大理石ホスト表面サンプルの平均グレードは 4% グラファイトを超えていました。

2009 年以降のさらなる冶金研究により、99% 以上の黒鉛を精製した後、商業生産が期待できる浮遊選別によって鱗片状黒鉛を大理石から容易に分離できることが判明しました。 ベンチスケールの冶金試験では、2008 年に採取された大量のサンプルからすでに 99.3% の品位が達成されています。歴史的なドリルコアの分析では、約 20m のゾーンにわたって平均 6% 以上の黒鉛が含まれていました。 この敷地内に発生すると推定される 50 億トンの黒鉛大理石の範囲内で、9km のストライク長にわたって、高品位 (4 ～ 6%) の片状黒鉛の広範囲の層が露頭に発生します。

「バッテリーグレード」のフレークグラファイトの年間需要は、2025年までに年間200万トン以上に増加すると予測されています。これにより、需要と供給の逼迫が生じ、価格が大幅に上昇することになります。 リチウムイオン電池と燃料電池を使用したEV生産で米国のリーダーシップを獲得するためのバイデン政権による最近の取り組みは、この市場を加速させるだろう。 建築材料の難燃剤として鱗片状黒鉛を使用する新しい市場は、中国だけで年間 200 万トンを超えると予想されています。

同社は、3～5年かけて探査および冶金試験プログラムを開始する予定だ。 ダルハウジー大学の鉱物工学センターでの深部貫入地球物理学、掘削、分析、バルクサンプリング、およびパイロットプラントのテストからの初期結果は、期待を満たすか、それを上回りました。 1,300メートルのダイヤモンド掘削プログラムにより、キャンベル湖の西のエリアで10個の穴がストライクに沿って約400メートル伸びる高品位黒鉛大理石と最大40メートル交差している地域が特定されました。 この地域は、大規模な採掘事業の開発に大きな期待を寄せています。 2023年から24年にかけて予定されている今後の作業には、2017年の航空地球物理学調査で特定された優先度の高い目標に向けた2,000メートルの掘削が含まれる。 これに続いて、追加のバルクサンプルと処理の改良、ベースラインの環境調査、許可プロセスの開始、およびコミュニティ関係の育成が行われます。 2027 年までにこれらの目標を達成するために、400 万ドルの予算が計画されています。

デバート レイク鉱床は豊富なレアアース ポートフォリオを誇り、鉱脈や花崗岩には 60% 以上の重希土類元素 (HREE) が濃縮されています。 HREE はジルコンから自然に遊離し、イットリウム、高価値のネオジム、ジスプロシウムに偏ります。

ラルフ・ステア博士による最近の氷河学の研究では、HREE の鉱化された岩の源が敷地内の氷の約 50 メートルから 100 メートルにあることが示唆されています。 約2mの薄いティルカバーがあります。

2015年までの研究で行われた岩石サンプリングでは、12,000ppmを超える木2つの岩石が検出され、さらに2つのサンプルからは合計7,000～8,000ppmの希土類元素が検出されました。 他のすべての岩石サンプルは、400 ～ 1,500 ppm のバックグラウンド TREE レベルを返しました。

Magnum Resources Inc. は、800 エーカーにわたる 20 の請求権からなるノバスコシア州中北部のデバート レイク不動産の 100% 権益を保有しています。

2023年作業計画案

2023 年に提案されている作業プログラムには、約 130 万ドルの費用がかかると推定されており、以下の内容が含まれます。

立地と地質の利点

デバート レイクには、既知の環​​境問題、以前の鉱山、または産業開発はありません。

最近伐採された土地は林業会社が所有しています。

この施設は無人で、砂利道や林道が整備されています。 送電網、舗装された高速道路から約 8 km、主要鉄道線から 20 km 以内に位置しています。

デバート湖の下には、バイヤーズ ブルック層の珪長質火山砕岩と、その下にあるハート レイク - バイヤーズ レイク花崗岩の高レベルの珪長質深成岩との間の接触帯があります。 接触帯は、希土類元素を含む岩盤中に花崗岩の岩脈や熱水脈帯が発見されているため、非常に重要です。

この地域の地質は、中国、米国西部、カナダの希土類希土類鉱床に似ています。 この環境には、アルカリ性火成岩との関連、主要な沈み込み関連構造への近接性、および既知の関連する希土類、ニオブ、および鉄磁鉄鉱/ヘマタイトの産出が含まれます。

なお、この記事は季刊誌の第14版にも掲載される予定です。

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