AMERICAN RARE EARTHS LIMITED American Rare Earths ha annunciato i risultati di uno studio metallurgico sull'estrazione per lisciviazione di REE dal minerale di Halleck Creek mediante lisciviazione acida diretta a bassa temperatura. L'Ufficio per l'Efficienza Energetica e le Energie Rinnovabili del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (?EERE?) ha assegnato un contratto di ricerca triennale (2022-2025) a Phinix, LLC con American Rare Earth e Virginia Tech come membri del team. Questo studio metallurgico è stato condotto dai ricercatori del Dipartimento di Ingegneria mineraria e dei minerali del Virginia Tech.
Questi risultati positivi confermano ulteriormente i risultati dei test metallurgici condotti da Wood PLC1, precedentemente annunciati da ARR. Riassunto tecnico: sotto la direzione di Wencai Zhang, Ph.D., il Dr. Wei Liu e il dottorando Zhongqing Xiao hanno eseguito test di lisciviazione e pubblicato i risultati (Liu, et. al., 2024) presso il Virginia Tech per il progetto.
Virgnia Tech ha utilizzato materiale campione finemente macinato dal Progetto Halleck Creek, p80 = 47,9 µm, che è stato concentrato mediante separazione magnetica per produrre un concentrato misto di terre rare (?Concentrato?). I test di lisciviazione hanno confrontato gli effetti di una serie di acidi, concentrazioni di acidi, temperature, rapporti solido/liquido e dimensioni delle particelle, noti collettivamente come "cinetica di lisciviazione", sulla recuperabilità di REE dal Concentrato. Virginia Tech ha dimostrato che circa l'80% delle REE sono state estratte dal Concentrato utilizzando acido solforico 1 M a 75° C per 2 ore.
È importante notare che questo lavoro dimostra che le REE possono essere recuperate con successo utilizzando sostanze chimiche leggermente acide e facilmente disponibili a basse temperature, il che potrebbe ridurre i costi di capitale e operativi e potenzialmente ridurre l'impatto ambientale del progetto. Lo studio ha anche dimostrato che la struttura cristallina amorfa dell'allanite di Halleck Creek, dovuta alla metamicizzazione dell'allanite nel corso del tempo geologico, migliora ulteriormente la lisciviabilità del minerale. Questa fase di test si è concentrata sulla cinetica di lisciviazione del concentrato.
Durante questa fase del progetto EERE, Virgnia Tech non ha cercato di isolare elementi di terre rare discreti. Con il proseguimento del progetto, la Virginia Tech si concentrerà sull'isolamento di REE discreti. L'allanite è il principale minerale che contiene REE nel progetto Halleck Creek.
È importante notare che l'allanite è meno refrattaria della monazite o della bastnaesite, in quanto la monazite e la bastnaesite non possono essere lisciviate con la lisciviazione acida a bassa temperatura. Durante la lisciviazione non è stata osservata alcuna formazione significativa di gel di silice. L'allanite di Halleck Creek presenta una struttura amorfa e "metamittica", risultante dalla decomposizione della struttura cristallina del minerale a causa del decadimento a basso livello di uranio e torio in un periodo di 1,4 miliardi di anni.
La natura amorfa dell'allanite sembra migliorare la lisciviazione degli ETR. Il Virginia Tech ha eseguito dei test di lisciviazione sui concentrati di allanite a temperature elevate. La Figura 4, qui sotto, illustra che il recupero di REE diminuisce con l'aumento della temperatura, in particolare quando si superano i 900° C. Virginia Tech ipotizza che l'allanite ricristallizzi a temperature più elevate e riduca la capacità di lisciviazione di REE dal concentrato.
Un nuovo e completo documento di revisione sull'allanite, preparato dai principali ricercatori sulla lisciviazione dell'allanite, sostiene questa ipotesi e sottolinea il potenziale dell'allanite come minerale di REE (Xiao e Zhang, 2024). Il documento di revisione sull'allanite suggerisce anche la necessità di future ricerche metallurgiche incentrate sulla separazione e sulla lisciviazione (Xiao e Xhang, 2024).
