Alba Mineral Resources plc a annoncé les résultats d'une étude de faisabilité préliminaire ("étude de faisabilité") concernant l'établissement d'une usine de traitement en aval pour produire des anodes actives en graphite à partir du concentré de graphite produit par la mine de graphite prévue par la société à Amitsoq, au Groenland du Sud. L'étude de faisabilité, réalisée avec une précision des coûts conforme à la classe 4 de l'AACE, a été menée par SLR Consulting Ltd. ("SLR"), une société de conseil britannique indépendante possédant une expertise mondiale considérable dans le domaine de l'exploitation minière et du traitement des minerais, et a bénéficié d'une subvention d'environ 250 000 livres sterling de l'Automotive Transformation Fund d'Innovate UK.

L'étude de faisabilité a été gérée par la société et réalisée par SLR Consulting Ltd. avec la contribution de trois consultants experts, à savoir Benchmark Mineral Intelligence, ProGraphite et Decision Risk Analytics. Un élément clé des batteries à base de lithium est le matériau d'anode active ("AAM") qui est composé de graphite sous forme de graphite purifié sphérique enrobé ("CSPG"). Actuellement, la Chine détient un quasi-monopole, fournissant plus de 90 % de la production mondiale de CSPG.

Avec la transition énergétique qui voit le remplacement progressif des véhicules à moteur à combustion interne par des véhicules électriques et une demande croissante de systèmes de stockage de batteries stationnaires pour les fermes solaires et d'autres utilisations, une croissance de 400 % de la demande de graphite de qualité batterie est prévue par les principaux analystes du marché. Il existe donc une volonté politique de lancer d'urgence la production de graphite d'origine nationale et transformé pour les industries européennes et nord-américaines des batteries. La matière première pour la production de CSPG est le concentré de graphite naturel en paillettes.

La production de CSPG consiste en une série d'étapes intermédiaires : tout d'abord, le concentré de graphite est micronisé à une taille de particule standard à l'aide d'un broyeur rotatif à percussion. Les particules de graphite en paillettes sont ensuite introduites dans un broyeur à impact ou un broyeur de mise en forme, qui transforme les paillettes de graphite angulaires en particules arrondies (graphite speronisé). La purification s'effectue ensuite par lixiviation chimique.

Dans l'étude de faisabilité, il s'agissait d'évaluer initialement un processus de lixiviation en deux étapes utilisant un mélange d'acides fluorhydrique, chlorhydrique et nitrique pour atteindre la pureté requise de >99,95 %. Enfin, le graphite purifié sphérique (SPG) est enduit de brai et chauffé dans des fours pendant environ 24 heures avant d'être séparé par des aimants à haute intensité pour éliminer toutes les impuretés introduites pendant l'usinage. Le produit final, le CSPG, est ensuite vendu à l'industrie des batteries pour servir d'AAM dans les batteries lithium-ion.

Pour l'étude de faisabilité, SLR a eu recours à une technologie éprouvée basée sur l'utilisation d'équipements produits par des fabricants chinois, notamment des broyeurs à impact de micronisation, des broyeurs à impact d'arrondissement, des cyclones et des classificateurs et filtres à air, équipés de systèmes de pilotage électroniques allemands. L'usine de traitement comprendra 16 lignes parallèles de micronisation/sphéronisation, chacune équipée de cinq microniseurs et de 13 sphéroniseurs. Le circuit de micronisation et de sphéronisation est conçu pour fournir un produit de graphite ayant une densité de piquage élevée (proche de 1,0 g/cm3) et la capacité de produire une gamme de tailles de particules caractéristiques de d50 de 10 µm à 20 µm en fonction de paramètres et d'exigences spécifiques de l'industrie des batteries. La purification s'effectuera sur quatre lignes de lixiviation parallèles, avec une étape finale d'enrobage sur huit lignes parallèles, suivie d'une cuisson dans des fours et d'une élimination magnétique finale de toutes les particules métalliques introduites au cours du traitement.

Le modèle d'actualisation des flux de trésorerie ("DCF") fourni dans le cadre de l'étude de faisabilité montre une valeur actuelle nette avant impôt à un taux d'actualisation de 8 % (NPV8) de 837 millions de dollars avec un taux de rendement interne ("IRR") de 33,8 %, tandis que la NPV8 après impôt est de 545 millions de dollars avec un IRR de 25,3 %. L'impôt sur les sociétés est fixé à 22 %, ce qui correspond à la moyenne des pays d'Europe du Nord. Ces calculs de la VAN sont basés sur une production de 39 700 t de GSCP par an pendant 22 ans (à partir de 80 000 t de concentré de graphite à 95 % de carbone graphitique (C(g)), ce qui est similaire à la durée de vie provisoirement prévue pour la mine Amitsoq.

Cependant, comme indiqué précédemment, les ressources d'Amitsoq pourraient avoir une durée de vie plus longue. Sur la base de 22 années de production, le revenu brut total de l'usine d'anodes a été calculé à 6,5 milliards de dollars US sur cette période, avec un bénéfice brut total de 2,7 milliards de dollars. Le coût d'investissement initial est de 321 millions de dollars, ce qui inclut une marge de sécurité de 25 %, tandis que le coût d'exploitation est de 2 211 dollars par tonne de CSPG produite.

Le délai de récupération du capital est donc de 4 ans à partir du début de la production. Le modèle DCF est basé sur un prix prévisionnel du CSPG de 7 500 $ la tonne et sur deux types de bi-produits (graphite de taille inférieure) dont le prix prévisionnel est de 300 $ la tonne. L'étude de faisabilité a supposé que l'usine d'anodes achètera la matière première clé, le concentré de graphite, à un prix de marché prévu de 1 100 $ la tonne.

Ceci est conforme à l'approche consistant à réaliser l'étude de faisabilité pour l'usine d'anodes en aval comme une évaluation économique entièrement autonome, séparée de l'évaluation économique de la mine de graphite d'Amitsoq et de l'usine de traitement primaire. En pratique, cependant, le coût d'exploitation de l'usine d'anodes pour le concentré de graphite devrait être déterminé par le coût de production du concentré de graphite de la mine d'Amitsoq plutôt que par les prix du marché. L'un des éléments de coût du modèle économique est lié à la consommation d'énergie (environ 250 GWh par an).

250 GWh par an) pour toutes les étapes du traitement et s'élève à environ 318 $ par tonne de CSPG produite, soit environ 14 % du coût d'exploitation total de 2 211 $ par tonne de CSPG.

Le choix du site est donc très important pour maintenir les coûts d'exploitation à un niveau bas et réduire les émissions de CO2. GreenRoc étudie donc plusieurs options pour l'emplacement de l'usine de traitement. Le coût de la main-d'œuvre est fixé à celui d'un pays moyen d'Europe du Nord.

Dans un avenir proche, SLR étudiera également une autre technique de purification utilisant une combinaison d'hydroxyde de sodium et de mélanges d'acides autres que l'acide fluorhydrique. Cette purification à base d'hydroxyde de sodium devrait être moins coûteuse et avoir un impact environnemental et des exigences réglementaires moindres que la technologie standard à base d'acide fluorhydrique. Les premiers essais qualitatifs réalisés par ProGraphite sur le graphite d'Amitsoq suggèrent que la lixiviation à l'hydroxyde de sodium permet d'atteindre le degré de pureté de 99,95 %.

ProGraphite entreprend actuellement une série de tests pour limiter l'utilisation de produits chimiques pour cette technique de purification, dont les résultats seront intégrés dans une mise à jour de l'étude de faisabilité. Un autre point à affiner est le coût d'une usine de production d'azote gazeux sur le site de l'usine de traitement.