Mineralogia del cobalto nel deposito di Iron Creek,

Un nuovo studio pubblicato su Geology

Società Geologica d'America

immagine: Impianti globali di estrazione e lavorazione del cobaltovedere di più

Credito: Holley, EA, et al., 2023, Mineralogia del cobalto nel deposito di Iron Creek, cintura di cobalto dell'Idaho, USA: implicazioni per la produzione minerale critica nazionale. Geologia

Contributo di Laura Fattaruso, GSA Science Communication Fellow

Boulder, Colorado, USA: un nuovo studio pubblicato su Geology valuta il potenziale di estrazione del cobalto dall'Idaho Cobalt Belt (ICB) dell'Idaho centro-orientale, utilizzando uno studio dettagliato del deposito di Iron Creek. L’ICB ospita la seconda più grande risorsa nazionale conosciuta del minerale fondamentale cobalto, uno degli ingredienti chiave di molte batterie ricaricabili necessarie per la transizione energetica verde. Si prevede che la domanda di cobalto aumenterà di oltre il 500% entro il 2050. Circa il 70% del cobalto estratto a livello globale proviene dalla Repubblica Democratica del Congo, dove le pratiche minerarie sono state criticate per violazioni dei diritti umani, comprese condizioni di lavoro pericolose, lavoro minorile e traffico di esseri umani. L’amministrazione Biden ha dato priorità all’aumento della produzione interna di minerali critici negli Stati Uniti, invocando il Defense Production Act nel 2022 per aumentare lo sviluppo minerario e generando un rinnovato interesse per l’ICB.

Comprendere la mineralogia del deposito di Iron Creek è fondamentale per valutare la quantità di cobalto e altri minerali critici che potrebbero essere estratti dal sito e quali metodi sono migliori per la lavorazione del minerale. Il cobalto è stato estratto in modo intermittente nell'ICB durante il 1900 e la miniera Blackbird è stata designata come sito Superfund dalla US Environmental Protection Agency dopo la chiusura. Nel 2022, la compagnia mineraria australiana Jervois ha iniziato l’attività mineraria in un altro sito dell’ICB. La società canadese Electra Battery Materials ha esplorato il giacimento di Iron Creek.

Le rocce di Iron Creek sono rocce metasedimentarie della formazione Apple Creek nel bacino sudoccidentale di Belt-Purcell. Le rocce del bacino del Belt-Purcell, che si estende tra gli Stati Uniti e il Canada, hanno più di un miliardo di anni e storicamente sono state estratte piombo, zinco, argento, rame, cobalto e oro.

Il sito di Iron Creek potrebbe produrre almeno 6.000 tonnellate di cobalto, ma forse molto di più. Secondo il nuovo studio, il cobalto di Iron Creek si trova principalmente nella pirite cobaltifera. Altri depositi nell'ICB ospitano cobalto in altri due minerali: arsenopirite cobaltifera e cobaltite. Nella pirite di Iron Creek, il cobalto è legato nel reticolo cristallino dove viene sostituito dal ferro, che ha la stessa carica elementare del cobalto. Elizabeth Holley, professoressa associata di ingegneria mineraria presso la Colorado School of Mines e autrice principale dello studio, spiega: "Il cobalto si trova nella pirite stessa, il che significa che per estrarlo, devi essenzialmente distruggere la pirite". struttura."

I ricercatori hanno anche trovato inclusioni all'interno della pirite di altri minerali critici come il tellurio, l'argento e il bismuto, ma probabilmente non abbastanza da essere economicamente fattibili per l'estrazione con gli attuali vincoli economici e tecnici. Anche la calcopirite nelle rocce è una potenziale fonte di rame. Nonostante il rinnovato interesse per l’estrazione mineraria nazionale, gli Stati Uniti attualmente non dispongono delle strutture necessarie per trasformare il minerale dell’ICB in cobalto utilizzabile. Holley spiega: "Se davvero gli Stati Uniti sono interessati alle catene di approvvigionamento nazionali per l'estrazione e la lavorazione di minerali critici, non abbiamo le infrastrutture negli Stati Uniti per lavorare il cobalto che proverrebbe dalla cintura di cobalto dell'Idaho".

Gli autori dello studio concludono che il minerale dell'Idaho dovrebbe essere diviso e lavorato separatamente per ottenere rame e cobalto. La calcopirite può essere lavorata per ottenere il rame negli impianti di fusione del rame esistenti negli Stati Uniti, e i minerali contenenti cobalto verrebbero idealmente lavorati in un'autoclave, in un impianto esistente in Canada o in uno nuovo da costruire negli Stati Uniti.