CleanTech Lithium PLC annonce les résultats des tests récemment effectués sur le procédé d'extraction directe de lithium (DLE). Ces résultats positifs ont permis de sélectionner et de commander l'adsorbant de lithium qui sera utilisé dans l'usine pilote de la société, dont la construction a été achevée au centre de R&D de la société à Copiapó et qui est en cours de mise en service et de test. Mise à jour de l'état d'avancement des travaux de traitement : l'équipe de traitement de CleanTech Lithium est composée d'experts en traitement du lithium au Chili et d'une expertise supplémentaire fournie par les consultants du secteur DLE, Peter Ehren et Forward Water Technologies.

Des essais de procédé DLE ont été réalisés avec une multitude de fournisseurs d'adsorbants, allant de technologies émergentes à des sociétés pétrochimiques établies, à la fois dans les installations des fournisseurs et dans le laboratoire d'essais DLE de la société à Antofagasta, au Chili. Globalement, la Chine a une présence significative dans le secteur des DLE avec au moins cinq fournisseurs d'adsorbants à l'échelle commerciale, qui ont tous été visités par CleanTech Lithium en octobre 2023. Dans le laboratoire de la société, une série d'essais a été réalisée, en commençant par des essais dans des béchers, puis des essais sur une seule colonne et enfin des essais sur plusieurs cycles à l'aide d'une unité de carrousel à plusieurs vannes.

Ces essais internes ont permis à CTL de comparer directement différents adsorbants et de vérifier les données relatives aux performances des adsorbants obtenues lors d'essais menés dans les installations des fournisseurs. Essai à l'échelle du laboratoire sur une unité de carrousel Lanshen à Santiago du Chili. Sélection de l'adsorbant pour l'installation pilote : Les essais du procédé DLE produisent des données sur les paramètres clés de performance d'un adsorbant DLE, à savoir les taux de récupération par adsorption et désorption, la capacité de charge en lithium, la composition de l'éluat qui est basée sur la sélectivité pour le lithium par rapport à d'autres ions, ainsi que la consommation d'eau et la durabilité de l'adsorbant.

Les travaux d'essai du procédé 2023 de la société ont conduit à la sélection d'un adsorbant fourni par Lanshen pour les essais en usine pilote. Lanshen est l'un des plus grands fournisseurs d'adsorbants DLE en Chine, avec une capacité de production d'adsorbants au lithium de 8 000 m3. Les principaux actionnaires de Lanshen sont Softbank, Minmetals et CICC Capital.

Sur les marchés nord-américain et européen, Lanshen a conclu un accord exclusif avec Koch en vertu duquel l'adsorbant de Lanshen est utilisé dans le procédé Li-Pro DLE de Koch. Koch Industries est la deuxième plus grande entreprise privée des États-Unis, avec un chiffre d'affaires annuel de 125 milliards de dollars en 2023. Lanshen s'est fermement engagée à travailler au Chili, où elle dispose d'une installation d'essai et d'une usine pilote à Santiago, ce qui a facilité la coopération.

L'usine pilote de Lanshen comprend tous les processus unitaires, de la DLE à la production de carbonate de lithium. En octobre 2023, CleanTech Lithium a visité l'unité commerciale DLE de Lanshen en Chine, qui a atteint une performance opérationnelle impressionnante en extrayant le lithium directement de la saumure brute. Résultats positifs des essais récemment achevés : La société a réalisé dix essais dans les installations pilotes et d'essai de Lanshen à Santiago, les résultats du dernier essai étant présentés dans le tableau ci-dessous.

Les paramètres tels que les débits de la saumure d'alimentation sont encore en cours d'optimisation et certains résultats tels que la capacité de chargement en lithium devraient encore augmenter. La société considère que les résultats sont très positifs et que les performances de l'adsorbant Lanshen sont supérieures à celles des autres adsorbants testés. Elle considère en outre qu'il n'est pas nécessaire d'ajuster le pH pour prétraiter la saumure en ajoutant un acide ou une base, et qu'il n'est pas nécessaire de chauffer la saumure et l'éluant à une température élevée, comme c'est le cas avec un certain nombre d'adsorbants d'autres fournisseurs.

Bien que le chauffage de la saumure et de l'éluant améliore la cinétique et donc les performances de l'adsorbant, l'utilisation d'un tel absorbant devrait être mise en balance avec les coûts d'investissement et d'exploitation supplémentaires liés au chauffage du grand volume de saumure d'alimentation et d'éluant. Comme pour les autres adsorbants à base d'hydroxyde d'alumine, l'eau est utilisée comme éluant de désorption, contrairement aux éluants acides utilisés dans d'autres procédés DLE. Lanshen utilise un adsorbant d'hydroxyde d'alumine à double couche, le seul adsorbant DLE commercialement éprouvé.

Pour un adsorbant à base d'hydroxyde d'alumine, plusieurs contaminants affectent les performances d'adsorption ou de désorption, les principaux étant généralement la silice, l'arsenic, le manganèse et le carbone organique total (COT). La saumure de Laguna Verde a un total moyen de solides dissous (TDS) d'environ 140g/l, ce qui est parmi les plus bas TDS de toutes les ressources de saumure de lithium conformes au JORC ou au NI43-101 au Chili ou en Argentine, les principaux contaminants décrits ci-dessus étant également faibles. C'est l'une des raisons pour lesquelles les essais ont donné de bons résultats sans prétraitement de la saumure sous la forme d'un ajustement du pH (ajout d'acide/de base) ou d'un apport important de chaleur pour la saumure d'alimentation ou l'éluant.

L'adsorbant Lanshen présente une sélectivité très élevée pour le lithium par rapport aux autres ions majeurs de la saumure, l'éluat présentant une très faible teneur en sodium (Na) (rejet supérieur à 99 %) et autres ions majeurs, ce qui se traduit par un éluat à faible TDS. Ceci est très propice aux étapes suivantes du processus de concentration par osmose inverse (RO) et osmose directe (FO), et à l'élimination des impuretés restantes par nanofiltration (NF) et échange d'ions (IX) pour produire une solution concentrée de chlorure de lithium. Plus le TDS de l'éluat est faible, plus l'OI et l'OF sont efficaces et plus le facteur de concentration est élevé, tandis que l'efficacité de la NF et de l'IX dépend du niveau d'impuretés dans l'éluat concentré, c'est-à-dire des ions autres que le lithium et le chlorure.

2024 Travaux d'essai du procédé - Usine pilote DLE : La société se concentre désormais sur la finalisation de la mise en service et des tests de l'usine pilote afin d'optimiser le procédé DLE et de produire un éluat de chlorure de lithium de haute qualité pour la conversion en carbonate de lithium de qualité batterie. La construction est terminée, toutes les colonnes sont maintenant chargées de résine Lanshen et la mise en service se poursuit. Les conditions du procédé ont dû être ajustées et optimisées pour l'adsorbant Lanshen, dont la capacité d'adsorption est supérieure à celle de l'adsorbant Sunresin pour lequel l'installation pilote a été conçue.

La capacité d'adsorption est importante car une capacité d'adsorption plus élevée nécessitera une usine DLE plus petite, ce qui réduira les dépenses d'investissement pour l'usine DLE. La société informera régulièrement le marché des progrès de l'usine pilote.