Robert Mintak, CEO von Standard Lithium, informiert über sein Lanxess-Lithiumprojekt in El Dorado, Arkansas.
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Das Projekt wird ein Joint Venture mit dem deutschen Chemieunternehmen Lanxess sein, das derzeit drei Bromanlagen in El Dorado betreibt.
Standard Lithium plant, mit dem zu beginnen, was bereits vorhanden ist: in diesem Fall Bromabfallsole.
Sie haben eine proprietäre DLE-Technologie (Direct Lithium Extraction) entwickelt und planen, damit Lithium aus Abfallsole zu extrahieren, die aus dem Brombetrieb von Lanxess übrig geblieben ist.
Arkansas ist ein vorteilhafter Ort, um ihre Technologie auf den Markt zu bringen.
Die Bromgewinnung läuft seit 60 Jahren, daher ist das regulatorische Umfeld gut etabliert.
Wasser ist reichlich vorhanden und Strom ist billig (CAD $ 0,05 / kW).
Der Zugang ist für vor Ort geschulte Mitarbeiter und chemische Reagenzien einfach, von denen viele in derselben Postleitzahl wie die Brompflanzen hergestellt werden. Und der Prozess der Reinjektion von Abfallsole, der nach der Extraktion von Lithium stattfindet, ist bekannt.
Sobald sich ihre Technologie bewährt hat, entkoppelt sich Standard Lithium vom Bromprozess.
Die Entkopplung ermöglicht die Extraktion von Lithium-Sole aus Gebieten, in denen Brom abgereichert wurde oder in denen Lithium die primäre Ressource ist.
Die direkte Lithiumextraktionstechnologie ist anpassungsfähig und kann je nach aktuellen Rohstoffpreisen Lithiumcarbonat, Lithiumchlorid, Lithiumhydroxid oder Lithiummetall extrahieren.
Durch die Entkopplung wird die Projektökonomie verbessert und Standard Lithium kann je nach Bedarf Lithium produzieren.
Der Markt für Lithium ist ebenfalls vorhanden.
Lithium wird in den USA für Batterien verarbeitet, sodass das produzierte Material nicht exportiert werden muss. Darüber hinaus schreibt das Freihandelsabkommen zwischen den USA, Mexiko und Kanada vor, dass 75% der Automobilkomponenten inländisch sein müssen. Dies schließt Batterien für Elektrofahrzeuge ein, die Lithium benötigen.
Das Joint Venture besteht zu 70:30 Uhr, wobei 70% von Lanxess und 30% von Standard Lithium gehalten werden.
Standard-Lithium hat das Potenzial, seinen Anteil schrittweise auf 40% zu erhöhen.
Sie bringen das geistige Eigentum, die Investition in die Extraktionstechnologie und weitere 30.000 Hektar unentwickelte Mietverträge etwa 40 Meilen
westlich der bestehenden El Dorado-Betriebe ein.
Standard Lithium ist für alle Betriebs- und Personalkosten verantwortlich, während Lanxess das schwere Heben übernimmt.
Lanxess wird kommerzielle Anlagen bauen und erste Projektfinanzierungen einbringen, zusätzlich zu den bestehenden 150.000 Morgen
zugelassenen Mietverträgen, fünf Milliarden Gallonen Solestrom und drei in Betrieb befindlichen Chemiefabriken.
Zunächst wird Lanxess ein 100% iger Hersteller sein und das extrahierte Lithium in ein höherwertiges Produkt, LiPF6 (Lithiumhexafluorophosphat), umwandeln.
Die PEA 2019 von Standard Lithium berücksichtigt nur die niedrig hängenden Früchte - die Bromabfallsole.
Die PEA basiert auf einem Lithiumcarbonat-Preis in Batteriequalität von 13.500 CAD / Tonne.
Die Preise für Lithiumcarbonat sind derzeit niedriger, aber Standard Lithium ist zuversichtlich, dass die Preise in den nächsten zwei Jahren auf über 10.000 CAD / t steigen werden. Der CapEx von 200 Mio. CAD liegt deutlich unter dem für andere Lithium-Sole-Vorgänge erforderlichen CapEx von 500 Mio. CAD.
Während Standard Lithium darauf wartet, dass Lanxess eine endgültige Investitionsentscheidung trifft, glauben sie, dass die Wirtschaftlichkeit günstig ist und dass das Projekt erfolgreich und rentabel sein wird.
Lanxess-Projektübersicht
Lithium ist ein weiches Metallelement mit einer Vielzahl kommerzieller Anwendungen: Glas- und Keramikherstellung, Pharmazeutika und Batterien.
Mit der weltweiten Nachfrage nach wiederaufladbaren Batterien wächst auch die Nachfrage nach Lithium.
Lithium wird hauptsächlich aus zwei Arten von Lagerstätten gewonnen: Hartgestein und Salzlake.
Hartgesteinsablagerungen wie die Greenbushes-Mine
in Australien sind Pegmatite (grobkörnige magmatische Gesteine).
Lithium wird aus dem Mineral Spodumen extrahiert und zu Lithiumhydroxid raffiniert.
Salzablagerungen sind Ansammlungen von mit Lithium angereichertem Salzgrundwasser.
Sie kommen in ariden Regionen wie dem Westen der Vereinigten Staaten und den Andenwüsten in Südamerika vor.
Verdunstungsteiche werden verwendet, um Lithium aus der Sole zu extrahieren.
Die Sole wird an die Oberfläche gepumpt und in künstlichen Teichen gelagert, wo das trockene und sonnige Klima Wasser verdampft.
Die mit Lithium angereicherte Lösung wird dann verarbeitet, um Lithiumcarbonat und Lithiummetall herzustellen.
Die Lithiumgewinnung durch Sonnenverdampfung ist jedoch ein langwieriger Prozess und erfordert spezifische klimatische und meteorologische Bedingungen.
Lithium kommt auch in Ölfeldsolen vor, insbesondere in der Smackover-Formation in El Dorado, Arkansas. Der Smackover wurde ursprünglich für Öl gebohrt und die produzierte Sole wurde entsorgt, bis Chemiker entdeckten, dass die Sole mit Brom angereichert ist.
Die kommerzielle Bromproduktion aus Smackover-Sole läuft seit 1957. Neben Brom enthalten Smackover-Sole Lithium - und Standard Lithium möchte es extrahieren.
Standard Lithium nähert sich dem Lithiumabbau aus einem anderen Blickwinkel.
Sie verstehen sich als Technologieunternehmen, arbeiten rückwärts von der Lithiumlagerstätte und entwickeln einen besseren Weg, um die Ressource zu extrahieren.
Beim Lanxess-Projekt integrieren sie ihre proprietäre Extraktionstechnologie in die vorhandene Infrastruktur, um hochreine Lithiumverbindungen skalierbar zurückzugewinnen.
Proprietäre Technologie
Die direkte Lithiumgewinnung ist eine moderne Alternative zur solaren Soleverdampfung.
Die traditionelle Soleverdunstung hat einen großen geografischen Fußabdruck - Verdunstungsteiche können Tausende von Morgen einnehmen.
Der Verdunstungsprozess kann über ein Jahr dauern und hinterlässt riesige Salzhalden.
Die Verdampfung ist ineffizient und gewinnt nur 50% des gelösten Lithiums zurück.
Die direkte Lithiumgewinnung wird seit Jahren in feuchten Klimazonen wie Süd-Arkansas eingesetzt.
1978 entwickelte und patentierte Dow Chemical in El Dorado das Verfahren zur Extraktion von Brom aus Salzlake.
Die Sole wird an die Oberfläche gepumpt und durch einen Austausch- oder Lösungsmitteleinwirkungsprozess geleitet, bei dem Lithiumionen entfernt werden.
Beim Polieren entsteht dann das Lithiumchlorid.
In den letzten 40 Jahren wurde der Prozess von Universitätsforschern und globalen Chemieunternehmen eingehend untersucht.
Livent verwendet in Argentinien eine Hybridversion der direkten Lithiumextraktion, aber Standard Lithium ist das erste Unternehmen, das diese Technologie alleine einsetzt.
Es ist ideal für feuchte Klimazonen wie Arkansas, in denen die Sonnenverdunstung einfach nicht funktioniert.
Standard Lithium ist davon überzeugt, den Extraktionsprozess auf jedes Projekt abzustimmen.
Jede Lithiumsole hat eine andere Chemie und Temperatur. Der Zugang zu Wasser und chemischen Reagenzien sowie die Stromkosten sind für jedes Projekt unterschiedlich.
Aus diesem Grund haben sie ihre proprietäre LiSTR-Technologie für die Sole in Arkansas entwickelt.
LiSTR steht für Lithium Stirred Tank Reactor, ein Verfahren, das speziell zur Extraktion von Lithium aus Bromschwanzsole (oder Abfall) geeignet ist.
Schwanzsole ist die Sole, die nach der Extraktion von Brom zurückbleibt.
Das LiSTR-Verfahren verwendet ein festes Keramik-Absorptionsmaterial mit einem Kristallgitter, das Lithium-Ios selektiv aus der Schwanzsole zieht.
Schwanzsole ist in Rührkesselreaktoren enthalten, in denen die keramischen Adsorbensmaterialien montiert sind.
Das keramische Adsorbensmaterial setzt dann das Lithium zur Rückgewinnung frei.
Das LiSTR-Verfahren verwendet den Brom-Extraktionsschritt, um die Lithium-Extraktion zu beschleunigen.
Nach der Bromextraktion bleibt die Salzlösung auf ungefähr 70 ° C erhitzt. Zum Erhitzen der Sole ist keine zusätzliche Energie erforderlich, und die Bedingungen für die Adsorption der Reaktionskinetik sind bereits gegeben.
Bei diesem Verfahren kann Lithium in wenigen Stunden extrahiert werden, im Gegensatz zu den Monaten, die für die Sonnenverdampfung erforderlich sind.
Das aus LiSTR hergestellte Lithium kann eine hochreine Lithiumchlorlösung herstellen, die für die Weiterverarbeitung in der Batterieindustrie geeignet ist.
Standard Lithium nutzte die bestehende Brom-Sole-Produktion in Arkansas, um die LiSTR-Technologie zu entwickeln.
Abfallsole aus der Bromproduktion stand Standard Lithium in ihrer Forschungseinrichtung in Kanada zum Testen zur Verfügung. Sie testeten verschiedene direkte Lithiumextraktionsverfahren von Anbietern und öffentlichen Daten.
Darüber hinaus waren Informationen zu chemischen Reagenzien, Wasserzugang, Stromkosten und Soleinjektion leicht zugänglich.
Anstatt Millionen von Dollar für die Entwicklung der Lithiumressource und die Durchführung von Pumpentests auszugeben, haben sie dieses Geld direkt für den Bau proprietärer Technologien aufgewendet.
Lithium wird in Form von Lithiumchlorid aus Salzlaken gewonnen und muss in Lithiumcarbonat umgewandelt werden, um in Batterien verwendet zu werden. Dies erfolgt mithilfe eines klassischen Karbonisierungsvorgangs mit einem etablierten OEM.
Das erzeugte Lithiumcarbonat kann in eine andere Form umgewandelt werden - Lithiumhexafluorophosphat (LiPF6) -, die in Elektrolyte für Batterien umgewandelt wird.
Die Nachfrage nach Lithiumhydroxid wächst jedoch und kann die derzeitige Nachfrage nach Lithiumcarbonat übersteigen.
Der Elektrofahrzeughersteller Tesla treibt einen Teil dieser Nachfrage voran, nachdem er kürzlich einen Vertrag mit Piedmont Lithium zur Herstellung von Lithiumhydroxid aus der Mine Piedmont in North Carolina unterzeichnet hat.
Standard Lithium hat eine proprietäre Kristallisationstechnologie entwickelt, um Lithiumionen für die Verwendung in Batterien herzustellen.
Ihre Kristallisationstechnologie wird als SIFT-selektive Ionenfiltrationstechnologie bezeichnet.
SIFT wurde entwickelt, um Lithiumcarbonat in Batteriequalität der nächsten Generation herzustellen.
Diese Technologie befindet sich noch in der Pilotphase in der Pilotanlage von Standard Lithium in Vancouver.
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