Arcadia Minerals Ltd. anunció resultados mineralógicos y de procesamiento positivos de los minerales de litio en arcilla de Bitterwasser. Multotec Process Equipment (Pty) Ltd. fue designada por Arcadia para llevar a cabo un trabajo de pruebas con ciclones en muestras de arcilla representativas de Bitterwasser de 800 kg procedentes del Eden Pan. El objetivo del programa era identificar si la fracción de arcilla fina, de < 10, podía separarse del material restante de mayor tamaño que consiste principalmente en calcita, dolomita y cuarzo, y al hacerlo, se podía aumentar el grado de litio en el material de alimentación.

La muestra compuesta de núcleos perforados con barrena de 800 kg representa una muestra de arcilla que combina todas las zonas diferentes (tanto la arcilla marrón como la verde) y de todos los pozos perforados como parte de la campaña de perforación de 2022. Esta muestra se considera una muestra verdaderamente representativa de las arcillas de Eden Pan que cubre la estratigrafía completa desde la superficie hasta aproximadamente doce metros por debajo de la superficie. Después de que Multotec recibiera la muestra, se mezcló el material y se tomó una submuestra representativa para analizar la distribución del tamaño de las partículas (PSD) mediante un master-sizer Malvern, y la gravedad específica (SG) mediante un picnómetro para los resultados de la PSD.

La SG del material se midió en 2,4 t/m3. Basándose en la información sobre la PSD, la SG y la densidad relativa (RD) de la pulpa, se simuló la siguiente configuración del ciclón: Se probó un ciclón FC40 con un cono de 5° y un barril. La presión de funcionamiento se mantuvo constante en 105kPa.

El sumidero del ciclón se llenó de agua hasta 500 litros. A continuación, se pusieron en marcha el agitador y la bomba del ciclón, con la alimentación desviada del ciclón. La muestra se añadió gradualmente al sumidero.

Se midió la DR de la alimentación y se añadió agua para obtener las DR de alimentación deseadas para el trabajo de prueba. Una vez obtenidas las DR deseadas de la pasta de alimentación, se tomaron tres muestras (denominadas alimentación real). Se abrió la válvula principal mientras se cerraba la válvula de derivación, con lo que la pulpa de alimentación pasó por el ciclón a la presión de funcionamiento según la simulación.

La espita se optimizó cambiando el tamaño hasta conseguir un ensanchamiento óptimo. Una vez optimizada la espita, se dejó que el ciclón funcionara durante 10 minutos para alcanzar el estado estacionario antes de comenzar con las mediciones de RD de las corrientes de desbordamiento y de desecho. Se realizaron las comprobaciones de RD necesarias y se repitieron tres veces para asegurar la consistencia y la repetibilidad. Se dejó que el ciclón alcanzara el estado estacionario antes de tomar muestras de las corrientes de desbordamiento y de flujo inferior tres veces (los productos del ciclón).

Todas las muestras recogidas se prepararon para completar el balance de masas y los análisis PSD y químicos asociados. Los resultados del ciclón indicaron que el 30,4% del material de alimentación pasó al flujo inferior (material grueso) y el 69,6% del material al flujo superior (material fino). El desbordamiento muestra un % acumulado que pasa de 10µm del 96,9%, lo que indica que la mayor parte del material de -10µm se reporta al flujo inferior.

El trabajo de prueba del ciclón indica, por tanto, que si se utiliza un tamaño de corte de 14 micras, alrededor del 70% del material se reportaría al desbordamiento y alrededor del 97% de este material de desbordamiento estaría por debajo de las 10 micras. Multotec envió las tres muestras de alimentación, de desbordamiento y de flujo inferior de los productos del ciclón de etapa estable a UIS Analytical Services en Pretoria, Sudáfrica, para realizar análisis analíticos ICP-OES. De los resultados se desprende que la muestra de subflujo supuso un aumento del 27,9% de la ley en comparación con la muestra de alimentación de mineral.

Por lo tanto, el trabajo de prueba del ciclón ha confirmado que, utilizando un corte de 14 micras, el desbordamiento del ciclón da lugar a una reducción del 30% del volumen con un aumento concomitante del 28% de la ley de litio en comparación con el material del mineral. La recuperación total de litio podría ser del 89,6%. Por lo tanto, los ciclones podrían ser una opción viable para aumentar las leyes del depósito de arcilla de Bitterwasser antes de que se produzca la lixiviación.

Arcadia está trabajando actualmente junto con el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Stellenbosch en un programa de trabajo de prueba a gran escala que incluye la prueba de varias dosis de ácido, temperaturas y tiempos de lixiviación utilizando seis ácidos orgánicos diferentes y ácido sulfúrico como base. El trabajo de prueba podría dar como resultado la optimización y el aumento potencial de la lixiviabilidad de los minerales de Bitterwasser. Al final del programa se seleccionaría el ácido más prometedor para probar la lixiviabilidad de 100 kg de concentrado de ciclón (producido por Multotec) y la producción de carbonato de litio.

El trabajo inicial de prueba de lixiviación se realizó con seis ácidos orgánicos y sulfúricos. Se completaron cuatro ciclos de prueba para cada ácido. Se realizaron dos ciclos a temperatura ambiente sin oxidantes y con H2O2 al 1% vol.

El ácido orgánico 1 siguió una tendencia muy similar a la del ácido sulfúrico a 25C, pero superó al ácido sulfúrico a 60C y 1 hora de lixiviación. El ácido orgánico mostró recuperaciones de litio del 82% en 1 hora a una temperatura de 60C. La segunda fase del trabajo de prueba de lixiviación está actualmente en curso e incluirá varias dosis de ácido, variando los PH, las temperaturas y los tiempos de residencia de la lixiviación.

Sobre la base de estos resultados se seleccionará un ácido para llevar a cabo los trabajos de prueba de lixiviación a gran escala.