Projeto Crater Lake: Garantindo o fornecimento de escândio

O escândio (Sc) é um elemento relativamente obscuro que tem muito potencial futuro, pois quando é ligado ao alumínio para produzir uma liga leve e de alta resistência, terá muitas novas aplicações potenciais. Espera-se que as ligas de escândio-alumínio atendam a 40% da defesa e 60% das necessidades civis de ligas no futuro.

O escândio é um elemento do grupo 3 que ocorre em ambientes geológicos semelhantes aos de terras raras e ítrio em rochas intrusivas alcalinas. Mas raramente é concentrado em níveis que o tornem facilmente recuperável como produto mineral primário. As concentrações típicas são inferiores a 100 ppm de óxido de escândio (Sc2O3) na ordem de algumas dezenas de ppm. A maior parte da produção atual é de onde pode ser recuperada como um subproduto menor de terras raras ou da mineração de titânio. No entanto, o Imperial Mining Group (IPG:TSXV) descobriu um recurso incomum de terras raras no norte de Quebec, chamado Crater Lake, hospedado por ferrosienito que contém concentrações excepcionalmente altas de escândio na ordem de 300 ppm de Sc2O3 junto com 0,35% de óxidos totais de terras raras (TREO ) mais ítrio.

A consciência do potencial das ligas de escândio-alumínio em pesos leves nos setores aeroespacial, militar e automóvel está a crescer de forma constante, especialmente como resultado dos esforços globais para reduzir as emissões de carbono e reduzir os custos de transporte. Uma redução de 20% no peso de um Boeing 787 resultou numa melhoria de 10 a 12% na eficiência de combustível. Um Airbus A350 é feito de 53% de material compósito leve; o A350 emite 25% menos emissões de CO2 do que a aeronave da geração anterior. As ligas de escândio-alumínio também são essenciais para reduzir o peso dos veículos elétricos (EVs). Isto ampliará a autonomia da bateria nos veículos elétricos e melhorará a eficiência de combustível nos motores de combustão.

As ligas de escândio-alumínio são uma boa alternativa a outras ligas nessas aplicações e seriam competitivas em termos de custo tanto com os compósitos de carbono quanto com as ligas de titânio usadas em aplicações aeroespaciais com um material que é 40% mais leve e mais barato de fabricar (por um fator de 10). ainda oferecem propriedades de resistência mecânica equivalentes.

As aplicações automotivas potenciais incluem peças de chassis, carcaças de motores elétricos, bandejas de baterias EV, tanques de combustível de hidrogênio, componentes de colisão, peças de suspensão, blocos de motor, material de matriz de soldagem, cubos de rodas, rodas de liga leve, rodas de caminhões comerciais, componentes de fuselagem, matriz de soldagem para montagem de aeronaves para substituir rebites, pós atomizados para uso em Manufatura Aditiva (AM). A expansão das tecnologias de células a combustível de óxido sólido também se beneficiaria da maior disponibilidade de óxido de escândio de alta pureza.

Os melhores usos potenciais de defesa das ligas de escândio-alumínio são na substituição de armaduras de aço de alta resistência em plataformas militares (tanques, veículos de transporte de pessoal, navios, proteção balística pessoal) e ligas de titânio de grau aeroespacial (jatos de combate) por ligas de escândio-alumínio com rendimento , proteção contra tração e balística com características de resistência iguais, mas com 1/3 do peso do aço e 40% menos peso do que o titânio. Mas as ligas de escândio-alumínio ainda constituem um pequeno nicho de mercado. A oferta e o consumo globais de escândio têm sido de apenas 15 a 20 toneladas por ano. Seu preço oscilou em torno de US$ 4.000/tonelada nos últimos cinco anos, de acordo com a média de 5 anos do US Geological Survey (USGS), e não há indicação de quaisquer estoques de escândio patrocinados pelo governo em qualquer lugar do mundo.

Até agora, os utilizadores em grande escala nos sectores aeronáutico, automóvel e militar têm sido relutantes em adoptar ligas de escândio devido à falta de um fornecimento sustentável e a longo prazo de escândio a um preço atractivo. Dado que o óxido de escândio ainda é produzido apenas como um subproduto secundário de outros processos de refinação mineral, continua a ser escasso.

O Imperial Mining Group está agora bem posicionado para criar um novo fornecimento de óxido de escândio a partir de seus recursos do Lago Crater, que agora excede 20 milhões de toneladas, e com o lançamento de junho de 2022 de sua Avaliação Econômica Preliminar (PEA) positiva sobre a Crater, de propriedade 100%. Lake Project, o IPG está bem posicionado para criar um novo fornecimento de óxido de escândio a um preço razoável. O óxido de escândio é modelado de forma conservadora em US$ 1.500/kg com base em um desconto de 61% em relação à média de 5 anos do US Geological Survey (USGS). A liga mestre de escândio-alumínio custa US$ 204,00/kg, o que representa um desconto de 40% na média de 5 anos do USGS. Usando essas premissas conservadoras de preços, o VPL do projeto é de pouco menos de CA$ 3 bilhões, com uma taxa de desconto de 10% e uma TIR (após impostos) de 32,8%. O CAPEX inicial está projetado em CA$ 870,9 milhões com retorno de 2,5 anos.