Comment le projet Brazil Lake Lithium contribuera-t-il à alimenter la transition énergétique ?

Oct 12, 2023

Le projet Brazil Lake Lithium en Nouvelle-Écosse est une passionnante histoire d'exploration de lithium (Li) de roche dure qui continue de se dérouler à chaque nouveau trou de forage. La découverte de spodumène (lithium) dans la pegmatite du chemin Army par l'équipe d'exploration de Champlain Mineral Ventures à la fin de 2022 a dynamisé l'exploration.

Ces travaux complètent la pegmatite nord découverte historiquement mais précédemment forée à faible profondeur. D'autres forages sur le projet se sont poursuivis pour délimiter des largeurs importantes de pegmatites contenant du spodumène en plongée vers le sud-ouest sur des longueurs allant jusqu'à 800 m chacune.

La poursuite de l'épaisseur et de la teneur en lithium de ces pegmatites à spodumène s'accumule vers un gisement total d'échelle significative. Ces pegmatites à spodumène se trouvent souvent en essaims. Les claims miniers du projet Brazil Lake Lithium contiennent d'autres anomalies de surface de spodumène non testées dans des zones couvertes de till glaciaire jusqu'à 5 km au sud-ouest en direction de Deerfield.

Cela signifie qu'il est hautement probable que d'autres découvertes de pegmatites à spodumène seront faites dans un avenir rapproché sur ce projet.

Découverte du projet Brazil Lake Lithium

Le projet Brazil Lake Lithium a été découvert en 1960 après la découverte d'un bloc erratique glaciaire contenant du spodumène à côté de Holly Road, à 25 km au nord-est de Yarmouth dans le comté de Yarmouth, en Nouvelle-Écosse. Deux dykes de pegmatite atteignant 200 m de long et 10 à 12 m de large ont ensuite été identifiés (les pegmatites nord et sud), mais on en savait peu sur eux car la zone est recouverte d'une épaisse couche de till glaciaire.

En 1993, le ministère des Ressources naturelles de la Nouvelle-Écosse a foré cinq carottes de diamant dans ces pegmatites, et elles sont sous licence d'exploration depuis ce temps.

Champlain Mineral Ventures Limited est devenue propriétaire des claims couvrant le projet Brazil Lake Lithium en 1997. La société a foré la propriété en 2002, 2003, 2010, 2019 et 2020 ; fournissant 71 carottes de forage au diamant supplémentaires qui ont établi l'emplacement, l'orientation, la teneur, l'épaisseur et le zonage des pegmatites nord et sud à des niveaux relativement peu profonds.

Ils ont également recoupé la pegmatite Army Road, qui avait une direction parallèle et était située à environ 250 m seulement au sud-est, mais elle ne contenait pas de concentrations significatives de Li ou de tantale (Ta) là où elle se croisait.

Une augmentation de la demande de lithium a motivé une exploration plus poussée de la ressource

Les augmentations récentes de la demande de lithium en raison de l'utilisation de batteries au lithium ont motivé la poursuite de l'exploration de la propriété par Champlain Mineral Ventures Ltd. Cela a impliqué le décapage du till glaciaire des sommets des pegmatites nord et sud, la réalisation d'études métallurgiques qui ont démontré que les pegmatites contiennent lithium (dans le spodumène - LiAlSi2O6), ainsi que du quartz de haute qualité, de l'albite, du microcline, de la muscovite, du rubidium (Rb) dans du microcline et de la muscovite, du béryl mineur [Be3Al2Si6O18] et de faibles concentrations de tantale, de tungstène et d'étain.

Enfin, Champlain Mineral Ventures Ltd a également commandé une estimation des ressources minérales 43-101 par Mercator Geological Services en avril 2022, qui estimait que les pegmatites nord et sud contenaient environ 934Kt @ 1,37% Li2O.

À la mi-2022, les résultats de forage à haute teneur à ce jour et le potentiel d'exploration évident dans la zone élargie du projet Brazil Lake Lithium ont attiré l'attention de la société d'exploration australienne Lithium Springs Limited (LS1). Une fois qu'un accord entre Champlain et LS1 a été conclu, LS1 a commencé à financer un programme de forage pour tester les extensions des pegmatites nord et sud en profondeur.

Des trous d'exploration ont également été forés dans la pegmatite d'Army Road au sud-ouest le long de la direction des trous de forage initiaux qui n'avaient pas découvert de spodumène à ce moment-là.

Après que 17 trous aient commencé à définir et à étendre avec succès les pegmatites nord et sud en profondeur, la foreuse s'est déplacée vers Army Road Prospect et, à partir du premier trou de forage, repéré par le géologue de Champlain, Don Black, a intersecté une nouvelle pegmatite à spodumène. Les forages en cours à Army Road Prospect ont continué à étendre avec succès ce gisement vers le sud-ouest avec des épaisseurs allant jusqu'à 20 m de large et jusqu'à 1,9 % Li2O sur des largeurs considérables sur une direction d'environ 800 m.

Ensuite, pour compléter le succès de forage en cours de Army Road Prospect, une deuxième foreuse a été engagée en avril pour se concentrer sur les pegmatites nord et sud, qui a également continué à étendre avec succès ce gisement vers le sud-ouest avec des épaisseurs allant jusqu'à 12 m de large. et jusqu'à 2,3 % de Li2O sur des largeurs considérables.

Les appareils de forage continuent de tourner sur le projet Brazil Lake Lithium avec plus de 90 trous de forage complétés dans les pegmatites Army Road et Nord/Sud. Ce forage continue de donner d'excellents résultats et ces gisements de lithium restent ouverts en plongée vers le sud-ouest.

La croissance rapide de ces gisements de lithium de roche dure a été étonnante à observer et l'excitation autour du potentiel du projet Brazil Lake Lithium d'être un jour à une échelle qui pourrait soutenir une exploitation minière économique est palpable.

Une technologie de rupture innovante pour produire du LCE domestique à l'échelle du dépôt

Sixth Wave Innovations Inc. crée une technologie avancée d'extraction et de purification pour l'industrie minière. La technologie augmente la rentabilité tout en réduisant l'impact environnemental.

Son produit phare, IXOS-AU, est un polymère à empreinte moléculaire (MIP) spécialement conçu pour remplacer le charbon actif dans les mines d'or/argent. IXOS a montré une efficacité considérablement accrue dans l'extraction de l'or et de l'argent des solutions de lixiviation.

Il laisse moins d'or dans les résidus; fournit un support robuste qui ne se décompose pas pendant l'utilisation, augmentant ainsi le rendement global en or et en argent ; et fonctionne avec moins de réactifs recyclables et un besoin en énergie considérablement réduit. Les avantages globaux ont montré la capacité de réduire les coûts de maintien tout compris par once au-delà de 100 $/oz produite.

La réduction substantielle des réactifs et de la puissance contribue à des réductions significatives de l'empreinte carbone d'exploitation de la mine, réduisant ainsi l'impact environnemental. IXOS-Au a été largement testé en laboratoire et dans des usines pilotes dans des mines du monde entier, et a été testé indépendamment par plusieurs sociétés d'ingénierie minière.

Développer un procédé efficace d'extraction du lithium

Sous contrat avec Champlain Mineral Ventures par l'intermédiaire du groupe d'entreprises GOLDFIELDS, Sixth Wave a appliqué sa même approche d'ingénierie des systèmes pour évaluer et développer un procédé plus écologique et plus efficace pour l'extraction et la purification du lithium à partir de sources de roches dures telles que la pegmatite du gisement du lac Brazil en Nouvelle-Écosse.

Le lithium est devenu un métal classé par de nombreux pays comme un minéral critique et, en Amérique du Nord, un minéral critique associé à des intérêts de sécurité nationale. Une forte demande continue d'être prévue alors que l'électrification de l'industrie des transports et d'autres poussent la demande de lithium de qualité batterie sous forme de carbonate et d'hydroxyde.

On peut dire que le rythme de l'innovation dans l'extraction et l'extraction du lithium à partir de sources de roches dures telles que la pegmatite a pris du retard par rapport à la demande croissante de lithium de qualité batterie provenant de gisements importants dans le monde.

De plus, en Amérique du Nord, la pression gouvernementale augmente pour développer l'approvisionnement et la production de matériaux de qualité batterie au niveau national plutôt que d'expédier des matières premières vers des pays potentiellement adversaires pour le traitement, ce qui ajoute également des coûts, l'augmentation de l'empreinte carbone de l'expédition et l'utilisation de moins méthodes de traitement respectueuses de l'environnement.

Le procédé historiquement utilisé pour les roches dures comprend la séparation du spodumène contenant du lithium du matériau environnant en utilisant la flottation pour augmenter la concentration de lithium et réduire le volume de minerai résultant qui doit être traité pour extraire le minerai. Ce concentré flottant, qui peut être vu sur la figure 1, est ensuite surchauffé pendant un certain temps pour convertir le spodumène en une forme sous laquelle le lithium peut être lessivé du spodumène. À partir de là, le traitement conventionnel comporte un ensemble complexe d'étapes combinant un processus de lixiviation à l'acide sulfurique à haute température et de multiples étapes de purification qui utilisent des adsorbants et des réactifs supplémentaires pour obtenir du sulfate de lithium qui est ensuite converti sous forme de carbonate ou d'hydroxyde.

Sixth Wave a évalué ce processus par rapport à certaines alternatives historiques, y compris un organigramme de base développé à l'origine par Chen et al., 2011, qui semblait être une voie plus simple avec moins d'étapes de processus et des réactifs non toxiques. L'organigramme générique est illustré à la Fig. 2.

Grâce à des modifications exclusives apportées à ce schéma de traitement, en se concentrant sur les processus de post-conversion du spodumène en une forme lixiviable appelée bêta-spodumène, Sixth Wave a pu générer des améliorations significatives dans l'extraction et la récupération du lithium tout en réduisant/éliminant les produits chimiques toxiques, en réduisant le capital , et les charges d'exploitation et un impact environnemental moindre. Les améliorations pertinentes comprennent :

Bien que tous les travaux ci-dessus aient été effectués à l'échelle du laboratoire, il existe une indication solide qu'avec une optimisation supplémentaire, le processus est prêt à être étendu à un niveau de démonstration de bout en bout avec un flux de processus considérablement simplifié.

Les données suggèrent déjà que des augmentations significatives de la récupération globale et des dépenses d'investissement et d'exploitation plus faibles peuvent être réalisées tout en offrant une voie vers le carbonate de lithium de qualité batterie. Sixth Wave continue de travailler sur des améliorations de processus au schéma générique présenté à la Fig. 2, mais évalue également des réactifs alternatifs basés sur des solvants eutectiques profonds exclusifs qui ont un potentiel supplémentaire pour réduire les besoins en énergie et les étapes de purification.

En 2004, dans le cadre d'un programme d'exploration de reconnaissance régionale, Mt Cameron Minerals Inc. a cartographié de vastes lits et crêtes de marbre graphitique et de schiste dans des roches précambriennes - Grenville Age sur le flanc est des collines de Boisdale à Frenchvale, à environ 25 km à l'ouest de Sydney. , Nouvelle-Écosse. Des travaux métallurgiques préliminaires sur des échantillons prélevés lors de la cartographie de ces unités ont permis de déterminer que le graphite de ces roches carbonatées est de la forme rare en flocons. Le graphite en flocons hébergé dans du marbre est extrêmement rare et très prisé en raison de sa facilité d'affinage sans endommager les flocons. La teneur moyenne des échantillons de surface en marbre était supérieure à 4 % de graphite.

D'autres travaux métallurgiques depuis 2009 ont déterminé que le graphite en flocons pouvait être facilement séparé du marbre par flottation avec une production commerciale attendue après raffinage de plus de 99% de graphite. Les tests métallurgiques à l'échelle du banc ont déjà atteint une teneur de 99,3 % à partir d'un grand échantillon en vrac prélevé en 2008. Les analyses de carottes de forage historiques ont en moyenne plus de 6 % de graphite sur une zone d'environ 20 m. De vastes lits de graphite en flocons à teneur plus élevée (4 à 6 %) se trouvent en affleurement sur une longueur de 9 km dans les cinq milliards de tonnes projetées de marbre graphitique estimées sur la propriété.

La demande annuelle de graphite en flocons de « qualité batterie » devrait atteindre >2 millions de t/an d'ici 2025. Cela créera une compression de l'offre et de la demande entraînant des prix beaucoup plus élevés. Les initiatives récentes de l'administration Biden pour acquérir le leadership américain dans la production de véhicules électriques utilisant des batteries lithium-ion et des piles à combustible vont accélérer ce marché. Un nouveau marché utilisant le graphite en flocons comme ignifuge dans les matériaux de construction devrait dépasser 2 millions de t/a rien qu'en Chine.

La société prévoit de lancer un programme d'exploration et d'essais métallurgiques sur trois à cinq ans. Les résultats initiaux de la géophysique pénétrante en profondeur, du forage, de l'analyse, de l'échantillonnage en vrac et des essais en usine pilote au Centre de génie minéral de l'Université Dalhousie ont atteint ou dépassé les attentes. Un programme de forage au diamant de 1 300 m a identifié une zone à l'ouest de Campbell Lake où dix trous ont recoupé jusqu'à 40 m de marbre graphitique à haute teneur s'étendant sur environ 400 m le long de la direction. Cette zone est très prometteuse pour le développement d'une importante exploitation minière. Les travaux futurs prévus pour 2023-2024 comprendront 2 000 m de forage sur des cibles hautement prioritaires identifiées lors d'un levé géophysique aéroporté de 2017. Cela sera suivi par des échantillons en vrac supplémentaires et des raffinements de traitement, des études environnementales de base, le lancement du processus d'autorisation et l'entretien des relations avec la communauté. Un budget de 4 millions de dollars a été conçu pour atteindre ces objectifs d'ici 2027.

Le gisement minéral de Debert Lake possède un riche portefeuille de terres rares, avec un enrichissement > 60 % en éléments de terres rares lourdes (ERH) dans les veines et les granites. Les HREE, naturellement libérés du zircon, penchent vers l'yttrium et le néodyme et le dysprosium de haute valeur.

Une étude glaciologique récente par le Dr Ralph Stea suggère que des sources de blocs minéralisés HREE se trouvent dans la propriété dans environ 50 à 100 m de glace. Il y a une mince couche de till d'environ 2 m.

L'échantillonnage de roche d'une étude de till de 2015 a retourné deux rochers> 12 000 ppm d'ARBRE, avec deux autres échantillons renvoyant des éléments de terres rares totaux de 7 000 à 8 000 ppm. Tous les autres échantillons de roche ont retourné des niveaux de TREE de fond entre 400 et 1 500 ppm.

Magnum Resources Inc. détient une participation de 100 % dans la propriété Debert Lake dans le centre-nord de la Nouvelle-Écosse, qui consiste en 20 claims couvrant 800 acres.

Programme de travail proposé pour 2023

Le programme de travail proposé pour 2023, dont le coût est estimé à environ 1,3 million de dollars, comprend les éléments suivants :

Emplacement et atouts géologiques

Debert Lake n'a pas de responsabilité environnementale connue, d'exploitation minière antérieure ou de développement industriel.

Les terres récemment exploitées appartiennent à une société forestière.

La propriété est inhabitée et bien desservie par des routes de gravier et des sentiers de brousse. Il est situé à environ 8 km du réseau électrique, des autoroutes goudronnées et à 20 km de la voie ferrée principale.

Debert Lake repose sur une zone de contact entre les roches volcanoclastiques felsiques de la Formation de Byers Brook et les roches plutoniques felsiques de haut niveau sous-jacentes du granite de Hart Lake-Byers Lake. La zone de contact est d'une grande importance en raison de la découverte de dykes granitiques et de zones filoniennes hydrothermales dans le socle rocheux contenant des ÉTR.

La géologie régionale est similaire aux gisements d'ETR en Chine, dans l'ouest des États-Unis et au Canada. Cet environnement comprend des associations avec des roches ignées alcalines, la proximité de structures majeures liées à la subduction et les occurrences connexes connues de terres rares, de niobium et de magnétite/hématite de fer.

Attention, cet article paraîtra également dans la quatorzième édition de notre publication trimestrielle.

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