Evolution Energy Minerals meldete außergewöhnliche Ergebnisse von thermischen Reinigungstests, die mit der Feinfraktion von Graphit aus dem Chilalo Graphitprojekt des Unternehmens
in Tansania durchgeführt wurden. Die Ergebnisse bestätigen, dass der gereinigte Chilalo-Graphit ein erstklassiges Vorläufermaterial für die Herstellung von kugelförmigem Graphit für Batterieanodenanwendungen ist. Die Tests wurden in Zusammenarbeit mit dem US-amerikanischen Technologiepartner von Evolution durchgeführt, einem etablierten Hersteller von fortschrittlichen Batteriematerialien. Die Testarbeiten umfassen mehrere Stufen, wobei eine frühere Stufe bestätigte, dass Chilalos Graphit sehr geringe Konzentrationen der Verunreinigungen Molybdän und Bor enthält. Weitere Ergebnisse werden in den kommenden Wochen erwartet, wenn die Testarbeiten fortgesetzt werden. In Zusammenarbeit mit seinem US-Technologiepartner hat Evolution beschlossen, ein umgekehrtes Fließschema für die Herstellung von Batterieanodenmaterialien zu verwenden, bei dem der Reinigungsschritt vor der Sphäroidisierung durchgeführt wird. Dieses Verfahren ermöglicht die gleichzeitige Produktion von kugelförmigem und nicht kugelförmigem Graphit. Der gereinigte Graphit, der nicht die für Lithium-Ionen-Batterieanoden benötigten Kugeln liefert, wird für eine Reihe von Anwendungen mit hoher Gewinnspanne verkauft, z. B. für die Verbesserung der Leitfähigkeit von Lithium-Primär-, Alkali-, Bleisäure-, Lithium-Ionen- und Metall-Luft-Batterien. Herkömmliche Fließschemata für Batterieanodenmaterial beschränken sich auf die Herstellung von kugelförmigem Graphit für Lithium-Ionen-Batterieanoden, was einer Ausbeute von ca. 40 % für umsatzstarke Produkte entspricht. Das von Evolution gewählte Fließschema versetzt das Unternehmen in die Lage, aus nahezu 100% des thermisch gereinigten Outputs ein Portfolio hochwertiger Batterie-Graphitmaterialien herzustellen, was im Vergleich zu bestehenden oder potenziellen Batterieanodenherstellern, die ein konventionelles Fließschema verwenden, einen erheblichen Wettbewerbsvorteil für die Gesamtwirtschaft darstellt. Evolution ist der Ansicht, dass Nachhaltigkeit für die Entwicklung einer erfolgreichen Batterieanodenstrategie entscheidend ist. 100 % des weltweiten (kugelförmigen) Batteriegraphits wird in China unter Verwendung hochgiftiger Chemikalien wie Flusssäure (HF) hergestellt (als Bestandteil einer Prozessmischlösung). Dem Unternehmen ist bekannt, dass die bestehenden Anodenhersteller in China zwischen 400-600 kg HF-Säure pro 1 Tonne Graphitrohstoff verwenden. Die thermische Reinigung, insbesondere wenn sie mit erneuerbaren Energiequellen betrieben wird, würde den ökologischen Fußabdruck der Lieferkette für Batterieanoden erheblich verkleinern. Durch die Kombination der umweltfreundlichen thermischen Reinigungstechnologie mit dem Bestreben von Evolution, Chilalo als weltweit erste kohlenstofffreie Graphitmine zu entwickeln, positioniert sich das Unternehmen, um die weltweit umweltfreundlichsten und nachhaltigsten Batterieanodenmaterialien zu produzieren. Es wird erwartet, dass der Einsatz der thermischen Reinigung einen geringeren Kohlenstoff-Fußabdruck in der Lieferkette von Chilalos Batterieanodenmaterial ermöglicht. Die Kosten sind ebenfalls ein sehr wichtiger Faktor bei der Entwicklung einer wettbewerbsfähigen Lieferkette für Batterieanodenmaterialien. Im Jahr 2021 betrugen die Betriebskosten für die traditionelle Graphitveredelung mit HF/HCl in China etwa 700 USD pro Tonne, und es wird ein Produkt mit 99,9 bis 99,95 Gew.-% C erzeugt. Dieses Produkt wird dann einer thermischen Behandlung mit energieintensiven Acheson-Öfen unterzogen, die zusätzlich zu den oben genannten Kosten 9-12 kWh/kg Graphit verbrauchen. Die von Evolution gewählte Technologie der kontinuierlichen thermischen Reinigung ist wesentlich energieeffizienter als das Acheson-Verfahren und erfordert einen sehr geringen Energieeinsatz in der Größenordnung von 1,9 kWh/kg Graphit. Bei Stromkosten von 0,05 US$/kWh liegen die Kosten für die thermische Reinigung zu einem Super-Premium-Produkt nach dem Evolution-Verfahren bei etwa 500 US$ pro Tonne und damit deutlich unter den Kosten für die Raffination von Graphit nach den traditionellen asiatischen Verfahren. Vor der Reinigung enthielt das Chilalo-Graphitkonzentrat 4,3% Asche, eine Ansammlung von mineralischen Verunreinigungen, typischerweise in Form von Eisen-, Aluminium- und Siliziumoxiden. Nach der thermischen Reinigung wurde die Gesamtmenge der mineralischen Verunreinigungen mit 5 ppm gemessen. Davon wurden 0,97ppm Eisen, 0,64ppm Nickel,
0,73ppm Aluminium, 0,71ppm Chrom, 0,1ppm Molybdän und 0,66ppm Silizium gemessen. Alle oben genannten Elemente sind anerkanntermaßen schädlich für die Verwendung in modernen Batteriesystemen, wie z.B. Lithium-Ionen- und Alkalibatterien mit hoher Leistung. Super-Premium-Graphit für Lithium-Ionen-Batterien muss einen Eisengehalt von unter 10 ppm aufweisen (beachten Sie, dass Chilalo-Graphit eine um mehr als zwei Größenordnungen niedrigere Eisenkonzentration aufweist). Derselbe Trend wurde für alle anderen mineralischen Verunreinigungen beobachtet. Thermisch gereinigter Chilalo-Graphit birgt daher großes Potenzial als Ausgangsmaterial für fortschrittliche Batterieanwendungen. Die Flocken enthalten gelegentlich Abdrücke (Miniaturkrater), die früher kleinere mineralische Verunreinigungen enthielten. Berechnungen, die von Evolutions US-Technologiepartner vor der Reinigung durchgeführt wurden, sagten voraus, dass eine Reinheit von 99,95% C (`drei Neunen' oder 3N) wahrscheinlich erreicht werden kann. Tatsächlich wurden jedoch 99,9995% C (`fünf Neunen' oder 5N) erreicht. Chilalo Flockengraphit ist einfacher zu reinigen als andere Quellen von natürlichem Graphit. Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass in der Natur kein Ganggestein oder eingelagerte Verunreinigungen vorkommen, was zu geringeren Reinigungskosten führt.