American Rare Earths a annoncé les résultats d'une étude métallurgique sur l'extraction des terres rares du minerai de Halleck Creek par lixiviation acide directe à basse température. L'Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (" EERE ") du ministère américain de l'Énergie a attribué un contrat de recherche de trois ans (2022-2025) à Phinix, LLC, avec American Rare Earth et Virginia Tech comme membres de l'équipe. Cette étude métallurgique a été réalisée par des chercheurs du département d'ingénierie minière et minérale de Virginia Tech.

Ces résultats positifs confirment les conclusions des essais métallurgiques effectués par Wood PLC1, annoncés précédemment par ARR. Résumé technique : sous la direction de Wencai Zhang, Ph.D., le Dr Wei Liu et le candidat au doctorat Zhongqing Xiao ont effectué des essais de lixiviation et publié les résultats (Liu, et. al., 2024) à Virginia Tech pour le projet.

Virgnia Tech a utilisé des échantillons finement broyés du projet Halleck Creek, p80 = 47,9 µm, qui ont été concentrés par séparation magnétique pour produire un concentré mixte de terres rares ("concentré"). Les essais de lixiviation ont comparé les effets d'une variété d'acides, de concentrations d'acides, de températures, de rapports solide/liquide et de tailles de particules, collectivement connus sous le nom de "cinétique de lixiviation", sur la récupérabilité des terres rares du concentré. Virginia Tech a démontré qu'environ 80 % des terres rares étaient extraites du concentré en utilisant de l'acide sulfurique 1 M à 75° C pendant 2 heures.

Il est important de noter que ces travaux montrent que les terres rares peuvent être récupérées avec succès en utilisant des produits chimiques peu acides et facilement disponibles à basse température, ce qui pourrait diminuer les coûts d'investissement et d'exploitation et potentiellement réduire les impacts environnementaux du projet. L'étude a également démontré que la structure cristalline amorphe de l'allanite de Halleck Creek, due à la métamictisation de l'allanite au cours des temps géologiques, améliore encore la lixiviabilité du minerai. Cette phase des travaux d'essai s'est concentrée sur la cinétique de lixiviation du concentré.

Au cours de cette phase du projet EERE, Virginia Tech n'a pas tenté d'isoler des éléments de terres rares distincts. Au fur et à mesure que le projet se poursuit, Virginia Tech se concentrera sur l'isolation des terres rares discrètes. L'allanite est le principal minéral contenant des terres rares dans le projet Halleck Creek.

Il est important de noter que l'allanite est moins réfractaire que la monazite ou la bastnaesite, car la monazite et la bastnaesite ne peuvent pas être lixiviées à l'aide d'une lixiviation en cuve acide à basse température. Aucune formation significative de gel de silice n'a été observée pendant la lixiviation. L'allanite de Halleck Creek présente une texture amorphe "métamict", résultant de la décomposition de la structure cristalline du minéral due à la désintégration à faible niveau de l'uranium et du thorium sur une période de 1,4 milliard d'années.

La nature amorphe de l'allanite semble favoriser la lixiviation des terres rares. Virginia Tech a effectué des tests de lixiviation sur des concentrés d'allanite à des températures élevées. La figure 4 ci-dessous montre que la récupération des terres rares diminue avec l'augmentation de la température, en particulier lorsqu'elle dépasse 900° C. Virginia Tech émet l'hypothèse que l'allanite recristallise à des températures plus élevées, ce qui réduit la capacité de lixiviation des terres rares du concentré.

Un nouvel article de synthèse complet sur l'allanite préparé par des chercheurs de premier plan sur la lixiviation de l'allanite soutient cette hypothèse et souligne le potentiel de l'allanite en tant que minerai de terres rares (Xiao et Zhang, 2024). L'article de synthèse sur l'allanite suggère également que de futures recherches métallurgiques axées sur la séparation et la lixiviation sont nécessaires (Xiao et Xhang, 2024).