American Rare Earths hat die Ergebnisse einer metallurgischen Studie über die Extraktion von REE aus Halleck Creek-Erz durch direkte Säurelaugung bei niedriger Temperatur bekannt gegeben. Das U.S. Department of Energy's Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (?EERE?) vergab einen dreijährigen Forschungsauftrag (2022-2025) an Phinix, LLC mit American Rare Earth und Virginia Tech als Teammitglieder. Diese metallurgische Studie wurde von Forschern des Department of Mining and Minerals Engineering der Virginia Tech durchgeführt.

Diese positiven Ergebnisse bestätigen die Ergebnisse der von Wood PLC1 durchgeführten metallurgischen Testarbeiten, die zuvor von ARR bekannt gegeben wurden. Technische Zusammenfassung: Unter der Leitung von Wencai Zhang, Ph.D., haben Dr. Wei Liu und die Doktorandin Zhongqing Xiao an der Virginia Tech für das Projekt Laugungstests durchgeführt und die Ergebnisse veröffentlicht (Liu, et. al., 2024).

Die Virginia Tech verwendete fein gemahlenes Probenmaterial aus dem Halleck Creek Projekt (p80 = 47,9 µm), das durch magnetische Abtrennung aufkonzentriert wurde, um ein gemischtes Seltenerdkonzentrat (?Konzentrat?) herzustellen. Bei den Auslaugungsversuchen wurden die Auswirkungen verschiedener Säuren, Säurekonzentrationen, Temperaturen, Fest/Flüssig-Verhältnisse und Partikelgrößen, die zusammen als ?Auslaugungskinetik? bezeichnet werden, auf die Gewinnbarkeit von REE aus dem Konzentrat verglichen. Virginia Tech wies nach, dass ca. 80% der Seltenen Erden aus dem Konzentrat extrahiert werden konnten, wenn 1 M Schwefelsäure bei 75° C für 2 Stunden verwendet wurde.

Wichtig ist, dass diese Arbeit zeigt, dass das REE erfolgreich mit leicht sauren, leicht verfügbaren Chemikalien bei niedrigen Temperaturen gewonnen werden kann, was die Kapital- und Betriebskosten senken und die Umweltauswirkungen des Projekts verringern könnte. Die Studie hat auch gezeigt, dass die amorphe kristalline Struktur des Halleck Creek Allanits aufgrund der Metamiktisierung des Allanits im Laufe der geologischen Zeit die Auslaugbarkeit des Erzes weiter verbessert. Diese Phase der Testarbeiten konzentrierte sich auf die Auslaugungskinetik des Konzentrats.

In dieser Phase des EERE-Projekts hat Virginia Tech nicht versucht, einzelne Seltenerdelemente zu isolieren. Im weiteren Verlauf des Projekts wird sich Virginia Tech auf die Isolierung einzelner REE konzentrieren. Allanit ist das wichtigste REE-haltige Mineral auf dem Halleck Creek Projekt.

Wichtig ist, dass Allanit weniger refraktär ist als Monazit oder Bastnäsit, da Monazit und Bastnäsit nicht mit Hilfe einer sauren Niedrigtemperatur-Tanklaugung ausgelaugt werden können. Während der Auslaugung wurde keine signifikante Kieselgelbildung beobachtet. Allanit aus Halleck Creek weist eine ?metamiktische?, amorphe Textur auf, die aus der Zersetzung der kristallinen Struktur des Minerals durch den geringen Zerfall von Uran und Thorium über einen Zeitraum von 1,4 Milliarden Jahren resultiert.

Die amorphe Beschaffenheit des Allanits scheint die Auslaugung von REE zu verbessern. Virginia Tech hat Auslaugungstests mit Allanitkonzentraten bei erhöhten Temperaturen durchgeführt. Abbildung 4 unten zeigt, dass die REE-Gewinnung mit steigender Temperatur abnimmt, insbesondere wenn sie 900° C überschreitet. Virginia Tech stellt die Hypothese auf, dass Allanit bei höheren Temperaturen rekristallisiert und die Fähigkeit zur REE-Auslaugung aus dem Konzentrat verringert.

Eine neue, umfassende Übersichtsarbeit über Allanit, die von führenden Forschern über die Auslaugung von Allanit verfasst wurde, unterstützt diese Hypothese und hebt das Potenzial von Allanit als REE-Erzmineral hervor (Xiao und Zhang, 2024). In der Übersichtsarbeit über Allanit wird auch vorgeschlagen, dass künftige metallurgische Forschung mit Schwerpunkt auf Trennung und Auslaugung erforderlich ist (Xiao und Xhang, 2024).