Arcadia Minerals Ltd. kondigde positieve mineralogische en verwerkingsresultaten aan van Bitterwasser Lithium-in-Klei ertsen. Multotec Process Equipment (Pty) Ltd. werd door Arcadia aangesteld om cycloon-testwerk uit te voeren op 800kg Bitterwasser representatieve kleimonsters uit de Eden Pan. Het doel van het programma was na te gaan of de fijne kleifractie van < 10 fractie, gescheiden kon worden van het overblijvende grotere materiaal dat hoofdzakelijk bestaat uit calciet, dolomiet en kwarts, en op die manier de lithiumgraad in het basismateriaal te verhogen.

Het samengestelde boorkernmonster van 800 kg is een kleimonster dat alle verschillende zones (zowel de bruine als de groene klei) omvat en afkomstig is van alle boringen die in het kader van de boorcampagne van 2022 zijn verricht. Dit monster wordt beschouwd als een werkelijk representatief monster van de Eden Pan klei, dat de volledige stratigrafie omvat van de oppervlakte tot ongeveer twaalf meter onder de oppervlakte. Nadat Multotec het monster ontvangen had, werd het materiaal gemengd, en werd een representatief deelmonster genomen om geanalyseerd te worden op de verdeling van de deeltjesgrootte (PSD) met een Malvern master-sizer, en het soortelijk gewicht (SG) met een pycnometer voor de PSD-resultaten.

Het SG van het materiaal werd gemeten op 2,4 t/m3. Op basis van de PSD, het SG en de informatie over de relatieve dichtheid (RD) van de pulp, werd de volgende cycloonconfiguratie gesimuleerd: Een FC40-cycloon met 5°-kegel en 1 ton werd getest. De werkdruk werd constant gehouden op 105kPa.

De opvangbak van de cycloon werd gevuld met water tot 500 liter. Vervolgens werden de roerder en de cycloonpomp gestart, waarbij de voeding langs de cycloon ging. Het monster werd geleidelijk aan de opvangbak toegevoegd.

De RD van het voer werd gemeten, en er werd water toegevoegd om de gewenste RD's van het voer voor het proefwerk te verkrijgen. Zodra de gewenste RD's van de voerslurry verkregen waren, werd deze driemaal bemonsterd (aangeduid als de eigenlijke voeding). De hoofdklep werd geopend terwijl de bypassklep werd gesloten, waarna de voederslurry door de cycloon werd gevoerd bij de werkdruk volgens de simulatie.

De spigot werd geoptimaliseerd door de grootte te veranderen tot een optimale affakkeling bereikt was. Zodra de spigot goed geoptimaliseerd was, liet men de cycloon 10 minuten draaien om de stationaire toestand te bereiken, voordat men begon met de RD-metingen van de overloop- en onderloopstromen. De nodige RD-controles werden uitgevoerd en werden driemaal herhaald om de consistentie en herhaalbaarheid te waarborgen. De cycloon kreeg de gelegenheid om de stationaire toestand te bereiken voordat driemaal monsters werden genomen van de overloop- en de onderloopstromen (de cycloonproducten).

Alle verzamelde monsters werden geprepareerd om de massabalans en de bijbehorende PSD-analyses en chemische analyses te voltooien. De resultaten van de cycloon gaven aan dat 30,4% van het toegevoerde materiaal naar de onderstroom ging (grof materiaal) en 69,6% van het materiaal naar de overloop (fijn materiaal). De overloop vertoont een cumulatief % dat 10µm passeert van 96,9%, wat aangeeft dat het merendeel van het -10µm materiaal zich meldt bij de onderstroom.

Het cycloon-testwerk geeft dus aan dat, als een 14-micron snijgrootte gebruikt wordt, ongeveer 70% van het materiaal zich zou melden bij de overloop en dat ongeveer 97% van dit overloopmateriaal onder de 10 micron zou zijn. Multotec heeft de drie voedings-, overloop- en onderloopmonsters van de cycloonproducten in de stabiele fase naar UIS Analytical Services in Pretoria (Zuid-Afrika) gestuurd voor ICP-OES analytische analyses. Uit de resultaten blijkt dat het onderstroommonster een verhoging van het gehalte met 27,9% heeft opgeleverd ten opzichte van het ertsvoedermonster.

Het testwerk met de cycloon heeft dus bevestigd dat bij gebruik van een afsnijding van 14 micron, de overloop van de cycloon een vermindering van het volume met 30% oplevert, met een gelijktijdige verhoging van 28% van het lithiumgehalte vergeleken met het ertsmateriaal. De totale terugwinning van lithium zou 89,6% kunnen bedragen. Cyclonen zouden dus een haalbare optie kunnen zijn om de Bitterwasser klei-afzetting te verhogen vóór het logen plaatsvindt.

Arcadia werkt momenteel samen met de Chemical Engineering Department van de Universiteit van Stellenbosch aan een testprogramma op grote schaal, waarbij verschillende zuurdoses, temperaturen en uitloogtijden worden getest met zes verschillende organische zuren en zwavelzuur als basislijn. Het testwerk zou kunnen resulteren in de optimalisering en mogelijke verhoging van de uitloogbaarheid van Bitterwasser ertsen. Aan het eind van het programma zou het meest veelbelovende zuur worden gekozen om 100 kg cycloonconcentraat (geproduceerd door Multotec) te testen op de uitloogbaarheid en de produktie van Lithiumcarbonaat.

De eerste uitloogtests werden uitgevoerd met zes organische en zwavelhoudende zuren. Voor elk zuur werden vier testcycli uitgevoerd. Twee cycli bij kamertemperatuur werden uitgevoerd met geen oxidatiemiddelen en 1% vol H2O2.

Organisch zuur 1 volgde een zeer gelijkaardige trend als zwavelzuur bij 25C, maar presteerde beter dan zwavelzuur bij 60C en 1 uur uitlogingstijd. Het organische zuur liet uitlogingsresultaten zien van 82% van het lithium binnen 1 uur bij een temperatuur van 60C. De tweede fase van de uitlogingstests is momenteel aan de gang en zal verschillende zuurdoses, variërende PH's, temperaturen en uitlogingstijden omvatten.

Op basis van deze resultaten zal een zuur worden gekozen om bulk uitloogtests uit te voeren.