Konventionelle Verdunstungsteiche sind bis heute Stand der Technik, wenn Lithium aus Salaren gewonnen werden soll. Die bekannten Nachteile sind hohe Investitionen und langsame Prozessgeschwindigkeiten. Obendrein verdunsten wertvollen Wasserreserven in den ohnehin meist wüstenähnlichen Gebieten. Die Industrie arbeitet deshalb mit Hochdruck an Alternativen. Noch ist nicht klar, welche Technologie sich durchsetzt, aber das wirtschaftliche Potenzial dieser Alternativen steht außer Frage.
Spey Resources Corp. (CSE: SPEY; FRA: 2jS) setzt bei der Entwicklung des Incahuasi-Salars in der argentinischen Lithiumprovinz Salta auf die technologische Zusammenarbeit mit dem privaten Unternehmen Ekosolve in Brisbane, Australien. Das Versprechen von Ekosolve lautet: keine Teiche, 125 Mio. USD geringere Investitionen, nur drei Stunden Prozessdauer für 8 Zyklen pro Tag, 95prozentige Lithiumgewinnung, schneller modularer Aufbau der Aufbereitungsanlage und minimaler Wasserverbrauch. In der ersten Phase könnte eine Anlage mit 500 Tonnen Jahreskapazität samt Labor für vergleichsweise bescheidene 11,5 Mio. USD erstellt werden. Der Erfolg einer solchen Anlage besitzt nicht weniger als das Potenzial, die gesamte Lithiumindustrie zu verändern. Man wird daher von Spey Resources noch viel hören und wir werden das Unternehmen aufmerksam verfolgen.
Zur besseren Einordnung des Themas haben wir ein kleines 1&1 für Lithium-Salare angehängt:
8 Fragen – 8 Antworten
1 Was macht einen guten Lithiumsalar aus?
Die wichtigsten Eigenschaften eines kommerziell nutzbaren Salars sind:
a. Starker Fluss von Lithium-Sole durch Aquifere in weniger als 100 m Tiefe. Ein starker Fluss ist mehr als 100 Liter pro Minute oder 6.000 Liter pro Stunde. Ein zu starker Durchfluss zerstört die Struktur des Aquifers, indem Sedimente oder Salz kollabieren.
b. Lithiumgehalt zwischen ca. 300-600ppm. Es ist ungünstig, wenn das Lithium zu stark konzentriert ist, d.h. über 600ppm liegt, weil das Lithium die Neigung hat, Zwillingssalze zu bilden und man somit das Lithium aus der Solelösung verliert.
c. Halitische Oberflächensalze wie Rincon, Pozuelos und Incahuasi mit Salzkristallwachstum an der Oberfläche werden bevorzugt, da man nicht tief bohren muss, um an die Solen heranzukommen, bspw. musste man auf dem Salar Pocitos (ebenfalls in der Provinz Salta) bis auf 400 m bohren, was teuer und schwierig zu handhaben ist.
d. Gute chemische Gleichgewichte wie hohe Chloride als Sulfate, niedrige Werte von Calcium, Kalium und Magnesium.
e. Die Nähe zu einem älteren vulkanischen System mit Lithiummineralien unterstützt die Konzentration von Lithium in den Solen.
f. Eine undurchlässige Auskleidung des Beckens mit Ton ist sehr nützlich, da sich die Lithium-Sole so konzentrieren kann und nicht entweicht.
2 Was sind ungünstige Eigenschaften bei einem Lithiumsalar?
a. Man muss versuchen, Aquifere mit einer Porosität von mehr als 8 % und hoher Transmissivität (die Größe der Hohlräume im Salz/Gestein und deren Konnektivität) zu identifizieren
b. Die Chemie in den Solen ist wichtig – zum Beispiel können zu wenig oder zu viel Chloride, Sulfate usw. ein Problem darstellen, ebenso wie hohe Werte von Kalzium, Magnesium und Kalium in der Salzwasser-Sole.
c. Bei weichen Salaren wie Guayatayoc (ebenfalls in der Provinz Salta) müssen Straßen auf den weichen Oberflächen gebaut werden, was bei Bohrkampagnen teuer sein kann.
d. Der Salar sollte nicht im Schatten eines hohen Gebirges liegen – es reduziert Wind und Sonne für die Verdunstung.
e. Man sollte den großen Kapitalaufwand für den Bau von Teichen vermeiden und ein Lithiumextraktionsverfahren wie Ekosolve™ verwenden.
3 Was ist das Besondere an dem Incahuasi-Salar?
Der Incahuasi-Solar wurde bereits von einigen großen Unternehmen erkundet, daher gibt es einen Datensatz mit Probenahmen, Bohrergebnissen und TEM-Geophysik-Ergebnissen. Der Salar liegt an einem Ende höher als am anderen Ende, so dass die Fließgeschwindigkeit gerichtet ist. Er liegt neben drei Vulkankegeln und verfügt über ein großes Flussdeltagebiet. Die getesteten Lithiumgehalte im Salar reichen von 270ppm bis 407ppm. Die von PepinNini durchgeführten chemischen Arbeiten zeigen eine ideale Chemie mit einem großen Acquifer. Die Durchlässigkeit und Porosität muss noch getestet werden, aber wir sind aufgrund der bisherigen Ergebnisse in der Nähe optimistisch.
4 Welche Rolle spielt die Größe bei einem Salar?
Die Wahrheit ist, dass Salare riesig sein können, aber dennoch arbeiten Unternehmen letztendlich auf einer Fläche von einem halben Quadratkilometer. Zum Beispiel gibt es in Rincon (einem Salar in Nachbarschaft von Incahuasi) vier bis sechs Produktionsbohrungen im Abstand von etwa 1 km.
Die Ressource bei einem Salare ist nicht mit einer Metall in-situ-Ressource vergleichbar. Salare verhalten sich eher wie geothermische Quellen, bei denen sich die Sole im Laufe der Zeit wieder auffüllt und die Hohlräume füllt, die durch das Abpumpen der Sole entstanden sind.
Man sollte stets in der Nähe der Ränder eines Salars sein, idealerweise dort, wo er am niedrigsten ist, denn dorthin fließen die Solen schließlich und werden durch die Verdunstung konzentriert, wenn sie durch den Wasserdruck oder die Kapillarwirkung die Oberfläche erreichen. Die Bewegung ist im Laufe der Zeit sehr langsam und dieser Konzentrationszyklus über Tausende von Jahren ist sehr wichtig. In großen Salaren wie Salinas Grandes, die mehr als 40 km lang sind, gibt es mehrere Punkte, an denen sich das Lithium konzentriert.
5 Wie wichtig sind die Lithiumgehalte der Sole?
Lithium beginnt bei etwa 1000-3000 ppm Salzkristalle zu bilden, je nachdem, wie die Chemie beschaffen ist. Daher ist es ideal, die Lithium-Ionen so lange wie möglich in Lösung zu halten, weshalb die Direktextraktion bevorzugt wird, da sie die höchste Ausbeute aus den Solen liefert. Das Ekosolve™-System kann Lithium aus Solen mit nur 80ppm effizient extrahieren, aber um die Menge der zu verarbeitenden Sole zu reduzieren, sind Gehalte von 200-400ppm ideal.
6 Wie schwierig ist es, in Argentinien zu arbeiten. Wie sicher sind Eigentumstitel? Wie lange dauern Genehmigungen usw.?
Argentinien ist der bevorzugte Standort für die Verarbeitung von Lithium-Sole. Das liegt daran, dass das Regulierungssystem gut bekannt ist und das System der Bergbautitel sehr sicher ist. Außerdem ist der akademische Standard an den Universitäten sehr hoch. Die Genehmigungen in der Provinz Salta werden nach einem Rechtssystem erteilt, das gut funktioniert, da jede Phase der Minenentwicklung von einem Bergbaurichter geprüft und dann von einem Sekretär des Bergbauamtes verwaltet wird.
Argentinien hat eindeutig einige Zahlungsbilanzprobleme und einige Probleme mit der Staatsverschuldung, die zu einer Hyperinflation des Pesos führen, aber die Inflation des US-Dollars ist einigermaßen konstant. Der Devisenumtausch erfolgt auf eine besondere Art und Weise, was ausländischen Unternehmen hilft, die Wechselkurs-“Steuern” zu minimieren.
Gangfeng ist unser nächster Nachbar auf dem Incahuasi-Salar. (siehe Abbildung 1) Sie sind einer der größten Lithiumproduzenten der Welt mit Beteiligungen in Mexiko, Australien und China.
7 Wie funktioniert der Ekosolve Prozess? Was bedeutet direkte Lithiumextraktion?
Direkte Lithiumextraktion ist der Prozess, bei dem Lithiumionen aus einer Lösung extrahiert werden und ein lithiumreiches Lithiumchlorid entsteht, das löslich ist und leicht in Lithiumcarbonat oder Lithiumchlorid umgewandelt werden kann. Derzeit gibt es außer dem Ekosolve-Verfahren kein bekanntes Direkt-Extraktionsverfahren, das kommerziell verfügbar ist. Die Lösungsmittelextraktion (Solvent Extraction) ist bekannt für die direkte Extraktion von Uran, Kupfer und anderen Metallen ab Konzentrationen von 0,3 %.
Ekosolve ist ein Lösungsmittelextraktionsprozess, der speziell für Lithium entwickelt wurde. Mit Spey Resources wurde ein Vertrag über die Lieferung einer 10.000-Tonnen-Anlage unterzeichnet. Die Pilotanlage wird gebaut, die aus Kammern besteht, durch die das Lösungsmittel fließt und die Lithium-Ionen anzieht. Anschließend wird das Lithium in Lithiumchlorid umgewandelt und aus dem organischen Lösungsmittel herausgewaschen. Es ist ein sicherer, sehr CO2-sparender Prozess, der nicht viel Wasser verbraucht. Der Großteil der Sole wird innerhalb von 3-4 Stunden in den Salar zurückgeführt, so dass die Auswirkungen auf die Grundwasserbewegung vernachlässigbar sind.
8 Wie ist der voraussichtliche Verlauf bei dem Projekt von Spey Resources – Meilensteine, Zeitpläne?
Die wichtigsten Meilensteine sind:
1. Quartal
– Oberflächenprobenahme der Sole und Entnahme von 200 l für die Ekosolve-Prozesstests und SGS-Analyse
– Abschluss der geophysikalischen Transienten-Elektromagnetik-Untersuchung und Interpretation
2. Quartal
– Bohren von 2-4 Explorationslöchern zur Identifizierung von Porosität und Transmissivität
– Testen der unterirdischen Porosität
– Testen der Lithiumkonzentration in verschiedenen Tiefen
– Auswahl und Bohren von zwei Produktionsbohrungen
– Abschluss der Ekosolve-Sole-Tests und Beginn der Planung und Errichtung der Pilotanlage in Argentinien
3. Quartal
– Bohrung von Produktionsüberwachungsbohrungen und Messung des Soledurchflusses
– Fertigstellung der grundlegenden Umweltstudie und Beantragung der Änderung der EL in eine Bergbaulizenz.
– Bau der Komponenten der Pilotanlage und Beschaffung der benötigten Chemikalien.
4. Quartal
– Bau des Camps
– Infrastruktur von Strom etc.
*Phil Thomas ist CEO von AIS Resources Ltd. (TSXV: AIS, FRA: A8S). AIS Resources hat die Mineralkonzessionen des Projekts Candella II, zu dem der Incahuasi-Salar gehört, an die private Gesellschaft One Tech Lithium optioniert. Am 23. April 2021 hat die kanadische Spey Resources Corp. (CSE: SPEY; FRA: 2JS) mit den Aktionären von Tech One Lithium Resources Corp. einen Aktienkaufvertrag abgeschlossen, gemäß dem Spey alle emittierten und ausstehenden Aktien von Tech One erworben hat. Als Gegenleistung für den Kauf der Tech One-Aktien durch Spey hat Spey insgesamt 23,5 Millionen Aktien an die Verkäufer ausgegeben.
Phil Thomas ist außerdem Gründer der privaten australischen Technologiegesellschaft Ekosolve.
Abbildung 1: Die Provinz Salta liegt direkt an der Grenze zu Chile. Die Claims von AIS/One Tech Lithium (rot) grenzen unmittelbar an jene des chinesischen Lithiumproduzenten Gangfeng an und liegen am südlichen Rand des Incahuasi-Salars, der zugleich den tiefsten Punkt des Salars markiert.
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