ChemX Materials Ltd. a fait le point sur le développement de son projet de sulfate de manganèse monohydraté de haute pureté (HPMSM). Les tests effectués sur un échantillon composite de minerai prélevé lors de forages historiques à circulation inverse (RC) sur le projet de manganèse Jamieson Tank de ChemX, situé sur la péninsule d'Eyre en Australie-Méridionale, par les précédents propriétaires des concessions, ont produit des cristaux de sulfate de manganèse d'une pureté de 99,7%. Ce programme initial d'essais a été conçu pour
identifier l'efficacité du processus choisi. Le fait d'obtenir une qualité proche des spécifications sans aucune étape de purification est très encourageant. Le manganèse est un composant essentiel de la batterie au lithium, en particulier des batteries Nickel-Cobalt-Manganèse (NCM). Les batteries NCM sont la chimie de batterie prédominante utilisée par les principaux constructeurs automobiles, notamment Volkswagen 1, Tesla 2 et Renault 3, qui déclarent que le manganèse est un élément clé de leur développement futur. Le projet Jamieson Tank Manganese vise à produire du HPMSM pour les cathodes des batteries au lithium. ChemX a terminé avec succès le programme initial d'essais visant à déterminer l'aptitude du minerai à être valorisé et transformé en HPMSM. La société a terminé son premier programme de forage sur le projet en mars 2022 et attend actuellement les résultats d'analyse avant de planifier l'exploration de suivi et les essais de traitement ultérieurs. Ce programme initial de travaux d'essai comprenait deux étapes principales, la valorisation du minerai et la production de sulfate de manganèse. Deux échantillons composites ont été mélangés à partir de copeaux à circulation inverse (RC) collectés par les précédents propriétaires des tenements. Les teneurs de tête des composites étaient de 12,2 et 25,5% Mn. Les seuls autres éléments présents à >1% étaient Al, Fe et Si. L'analyse minéralogique a montré que le minerai de qualité inférieure était principalement composé de quartz avec les oxydes de manganèse cryptomélane, birnessite et pyrolusite, le composite de qualité supérieure contenait de la goethite et du 1cryptomélane. Les deux échantillons présentaient une fraction significative de matériau amorphe, ce qui n'est pas rare dans les minerais de manganèse. Le minerai à haute teneur était notamment plus grossier en termes de taille de particules avec 91% >45µm contre 59,5% pour la basse teneur. La proportion élevée de fines est due à l'utilisation de copeaux de RC comme matériau d'alimentation, la nature percutante de la méthode ayant tendance à produire une plus grande proportion de fines. La séparation liquide lourde a été effectuée sur des échantillons criblés en fractions de taille de +600µm et 45-600µm, avec des gravités spécifiques (SG) de 3,30 et 2,95 sélectionnées sur la base de la minéralogie. Le matériau de -45µm ne peut pas être testé par séparation liquide lourde pour des raisons pratiques. Le tableau ci-dessous indique la teneur en Mn et la récupération pour les différentes fractions de taille aux gravités spécifiques sélectionnées. La fraction de densité la plus élevée était principalement composée d'oxyde de Mn avec des teneurs en concentré de >53% obtenues dans les deux échantillons. L'utilisation de copeaux RC n'est pas idéale en ce qui concerne les teneurs et les récupérations car la taille des particules, intrinsèquement fine, ne permet pas d'optimiser la séparation physique, la fraction -45µm ne se prêtant pas à une séparation par liquide lourd. Une fois que les analyses des échantillons obtenus au cours du récent programme de forage seront disponibles, d'autres composites seront sélectivement mélangés, concassés et broyés afin de minimiser la fraction de matériau < 45µm. Des concentrés sélectionnés de 45-600µm (c.-à-d. avec SG >2.95) provenant des passages de liquide lourd ont été composés pour donner une teneur de tête de 43.8% Mn, 11.1% SiO2 et 7.0% Fe. Un sous-échantillon a été lixivié de manière réductrice en utilisant une méthode standard et filtré pour donner une solution contenant 185g/L de Mn et un résidu solide. La solution finale contenait < 2ppm d'Al, Fe et Si. La principale impureté était le potassium qui était présent dans le cryptomélane. On pense que la dissolution du Mn est limitée par la solubilité maximale dans l'eau, malgré cela, ~83% du Mn a été lessivé. Les essais futurs feront mieux correspondre la densité de la boue et la concentration de manganèse pour s'assurer que la lixiviation n'est pas limitée par la solubilité. Le filtrat résultant n'a pas été purifié davantage afin de mieux évaluer le dépôt des impuretés pendant la cristallisation. La solution a été évaporée à ~60% de son volume d'origine, après quoi les cristaux ont été filtrés, lavés à l'eau, séchés à l'acétone et analysés. On a estimé que les cristaux finaux contenaient 99,7 % de MnSO4.H2O, sulfate de manganèse monohydraté. Le processus de cristallisation
a permis d'augmenter la pureté, seuls de faibles niveaux d'éléments mineurs étant incorporés au produit. L'analyse chimique des cristaux a révélé 32,1 % de Mn, ce qui est supérieur aux 31,8 % généralement requis pour le HPMSM. Parmi les impuretés généralement spécifiées pour le HPMSM de qualité batterie, seules trois étaient supérieures à la limite requise. On s'attend à ce qu'elles puissent être réduites en dessous des niveaux requis en incorporant une étape de purification entre les étapes de lixiviation et de cristallisation. D'autres travaux sur la production de HPMSM sont prévus une fois que les travaux d'enrichissement auront été entrepris sur les échantillons fraîchement forés du programme de forage de mars 2022.