Большая часть лития коммерчески производится либо путем извлечения литийсодержащих солей из подземных солевых резервуаров, либо путем добычи литийсодержащих пород, таких как сподумен. Производство лития из глинистых источников ожидается, что он станет коммерчески жизнеспособным, хотя, возможно, не раньше 2022 года.
Литий - это металл, обычно используемый в батареях, таких как аккумуляторные батареи ноутбуков, мобильных телефонов и электромобилей, а также в керамике и стекле. Это самый легкий металл на Земле, и он достаточно мягкий, чтобы его можно было разрезать ножом в своей элементарной форме.
Обработка из рассола
Большая часть производимого сегодня лития добывается из резервуаров с рассолом, называемых саларами, которые расположены в высокогорных районах Боливии, Аргентины и Чили. Чтобы извлечь литий из рассолов, богатые солью воды необходимо сначала выкачать на поверхность в серию больших прудов-испарителей, где солнечное испарение происходит в течение нескольких месяцев.
Калий часто сначала собирают из первых прудов, в то время как в более поздних прудах концентрация лития растет. Экономичные рассолы с источником лития обычно содержат от нескольких сотен частей на миллион (ppm) лития до более 7000 ppm.
Когда хлорид лития в прудах-испарителях достигает оптимальной концентрации, раствор перекачивается на завод по регенерации, где экстракция и фильтрация удаляют все нежелательные бор или же магний. Затем его обрабатывают карбонатом натрия (кальцинированной содой), в результате чего осаждается карбонат лития. Затем карбонат лития фильтруют и сушат. Избыточные остаточные рассолы закачиваются обратно в салар.
Карбонат лития представляет собой стабильный белый порошок, который является ключевым посредником на рынке лития, поскольку он может быть преобразован в специальные промышленные соли и химические вещества или переработан в чистый литий. металл.
Обработка из минералов
В отличие от саларовых источников солевого раствора, для извлечения лития из сподумена, лепидолита, петалита, амблигонита и эвкриптита требуется широкий спектр процессов. Из-за количества потребляемой энергии и необходимых материалов производство лития в горнодобывающей промышленности намного сложнее. дорогостоящий процесс, чем добыча рассола, хотя в этих минералах содержание лития выше, чем в соленой воде.
Из пяти минералов сподумен является наиболее часто используемым для производства лития. После добычи сподумен нагревают до 2012 градусов по Фаренгейту, а затем охлаждают до 149 градусов. Затем его снова измельчают и обжаривают, на этот раз с концентрированной серной кислотой.В конце добавляется карбонат натрия или кальцинированная сода, и полученный карбонат лития кристаллизуется, нагревается, фильтруется и сушится.
Обработка из глины
Несколько компаний изучают добычу лития из глины в Неваде, в том числе Американский литий и Noram Ventures. Компании тестируют различные методы производства, в том числе сернокислотное выщелачивание.
Превращение лития в металл
Превращение лития в металл осуществляется в электролитической ячейке с использованием хлорида лития. Хлорид лития смешивают с хлоридом калия в соотношении от 55% до 45%, чтобы получить расплавленный эвтектический электролит. Хлорид калия добавляют для увеличения проводимости лития при понижении температуры плавления.
При плавлении и электролизе при температуре около 840 градусов по Фаренгейту выделяется газообразный хлор, в то время как расплавленный литий поднимается на поверхность, собираясь в отливку.железо корпуса. Произведенный чистый литий оборачивают парафином для предотвращения окисления. Коэффициент конверсии карбоната лития в металлический литий составляет примерно 5,3: 1.
Мировое производство лития
В первая пятерка стран по производству лития в 2018 г. были Австралия, Чили, Китай, Аргентина и Зимбабве. В том году Австралия произвела 51 000 метрических тонн лития, последние данные по которым имеются. Общее мировое производство без учета США составило 70 000 метрических тонн.
В компании Больше всего лития производят компании Albemarle, Sociedad Quimica y Minera de Chile и FMC.