Evolution Energy Minerals heeft uitzonderlijke resultaten gemeld van thermische zuiveringstests met de fijne fractie grafiet van het Chilalo grafietproject van de
onderneming in Tanzania. De resultaten bevestigen dat gezuiverd Chilalo grafiet een eersteklas precursormateriaal is voor de productie van bolvormig grafiet voor anodetoepassingen in batterijen. Het testwerk werd uitgevoerd in samenwerking met de in de VS gevestigde technologiepartner van Evolution, een gevestigde fabrikant van geavanceerde batterijmaterialen. Het testwerk omvat verschillende fasen, waarbij in een eerdere fase werd bevestigd dat het grafiet van Chilalo zeer lage concentraties van de onzuiverheden molybdeen en borium bevat. Verdere resultaten worden in de komende weken verwacht naarmate het testwerk vordert. In samenwerking met haar Amerikaanse technologiepartner heeft Evolution besloten een omgekeerde stroom toe te passen voor de productie van anodematerialen voor batterijen, waarbij de zuiveringsstap vóór de sferoïdisatie wordt uitgevoerd. Dit verwerkingsontwerp maakt de gelijktijdige produktie van zowel bolvormig als niet-sferisch grafiet mogelijk. Het gezuiverde grafiet dat niet de bruikbare bollen oplevert die nodig zijn voor de anodes van lithium-ionbatterijen, zal worden verkocht voor een reeks toepassingen met een hoge marge, waaronder additieven ter verbetering van de geleidbaarheid van batterijen voor lithium-batterijen, alkaline-, lood-zuur-, lithium-ion- en metaal-luchtbatterijen. Conventionele flow sheets voor anodemateriaal voor accu's zijn beperkt tot de productie van bolvormig grafiet voor alleen lithium-ion accu-anodes, wat neerkomt op een opbrengst van ongeveer 40% voor producten die veel inkomsten genereren. Evolution's gekozen productiewijze stelt het bedrijf in staat om een portfolio van hoogwaardige grafietmaterialen voor batterijen te produceren uit bijna 100% van de thermisch gezuiverde output, wat een aanzienlijk concurrentievoordeel oplevert ten opzichte van bestaande of potentiële producenten van anodes voor batterijen die een conventionele productiewijze gebruiken. Evolution gelooft dat duurzaamheid van cruciaal belang is voor de ontwikkeling van een succesvolle strategie voor batterij-anoden. 100% van het batterijgrafiet (bolgrafiet) in de wereld wordt in China geproduceerd met behulp van zeer giftige chemicaliën, zoals fluorwaterstofzuur (HF) (als bestanddeel van een procesmengseloplossing). De onderneming heeft begrepen dat de bestaande anodefabrikanten in China tussen 400-600 kg HF-zuur gebruiken voor elke 1 ton grafietgrondstof. Thermische zuivering, vooral indien aangedreven door hernieuwbare energiebronnen, zou de milieuvoetafdruk van de toeleveringsketen voor anodes voor batterijen aanzienlijk verkleinen. Door milieuvriendelijke thermische zuiveringstechnologie te combineren met de wens van Evolution om Chilalo te ontwikkelen als 's werelds eerste grafietmijn zonder koolstofuitstoot, positioneert het bedrijf zich om 's werelds meest groene en duurzame anodematerialen voor accu's te produceren. Het gebruik van thermische zuivering zal naar verwachting een lagere koolstofvoetafdruk mogelijk maken voor de toeleveringsketen van Chilalo's anodemateriaal voor batterijen. Ook de kostprijs is een zeer belangrijke factor bij de ontwikkeling van een concurrerende toeleveringsketen van anodematerialen voor batterijen. In 2021 bedroegen de bedrijfskosten voor de traditionele grafietraffinage met HF/HCl in China ongeveer USD 700 per ton, en het levert een product op van 99,9 tot 99,95 wt.% C. Dit product ondergaat dan een thermische behandeling in bulk met behulp van energie-intensieve Acheson-ovens die 9-12 kWh/kg grafiet verbruiken, naast de eerder genoemde kosten. De door Evolution gekozen technologie van continue thermische zuivering is aanzienlijk energie-efficiënter dan het Acheson-proces en vergt een zeer lage energie-input in de orde van 1,9 kWh/kg grafiet. Bij een stroomprijs van US$0,05/kWh zijn de kosten van thermische zuivering tot een superieur product volgens het procédé van Evolution ongeveer US$500 per ton, aanzienlijk lager dan de kosten van de raffinage van grafiet volgens de traditionele Aziatische flowsheets. Vóór de zuivering bevatte het Chilalo grafietconcentraat 4,3% as, een verzameling minerale onzuiverheden, meestal in de vorm van ijzer-, aluminium- en siliciumoxiden. Na thermische zuivering werd de totale hoeveelheid minerale onzuiverheden gemeten op 5ppm. Daarvan werd ijzer gemeten als 0,97ppm, nikkel 0,64ppm,
aluminium 0,73ppm, chroom 0,71ppm, molybdeen 0,1ppm, en silicium 0,66ppm. Al deze elementen zijn erkende schadelijke elementen, die bijzonder schadelijk zijn voor toepassing in geavanceerde batterijsystemen, zoals hoogwaardige lithium-ion- en alkalinebatterijen. Super-premiumgrafiet voor lithium-ionbatterijen moet een ijzergehalte hebben dat lager is dan 10 ppm (merk op dat Chilalo grafiet een ijzerconcentratie bereikt die meer dan twee orden van grootte lager is). Dezelfde tendens werd waargenomen voor alle andere minerale onzuiverheden. Thermisch gezuiverd Chilalo-grafiet heeft dus grote mogelijkheden als precursor voor geavanceerde batterijtoepassingen. De schilfers bevatten af en toe imprints (miniatuurkraters), waarin vroeger kleinere minerale onzuiverheden zaten. Als gevolg daarvan voorspelden berekeningen van Evolution's Amerikaanse technologiepartner vóór de zuivering dat 99,95% C (`drie negens' of 3N) zuiverheid waarschijnlijk haalbaar zou zijn, maar 99,9995% C (`vijf negens' of 5N) werd in werkelijkheid bereikt. Chilalo-vlokgrafiet is gemakkelijker te zuiveren dan andere bronnen van natuurlijk grafiet, waarschijnlijk omdat er van nature geen ganggesteente of intercalcatorische onzuiverheden aanwezig zijn, wat zich vertaalt in lagere zuiveringskosten.