Přehled o komerční produkci lithia

Po celá desetiletí byla komerční výroba lithia založena na zdrojích minerálních rud, jako je spodumen, petalit a lepidolit. Extrakce lithia z těchto zdrojů je však podstatně nákladnější než extrakce kovu z solných solí obsahujících lithium. Ve skutečnosti se odhaduje, že náklady na těžbu lithia z tvrdého kamene jsou dvojnásobné než náklady na výrobu solného roztoku, což vysvětluje, proč jsou většina takových zdrojů za posledních 20 let z trhu vyřazena z trhu.

Salarové soli mohou být popsány jako podzemní nádrže, které obsahují vysoké koncentrace rozpuštěných solí, jako je lithium, draslík a sodík. Tito jsou obecně najit pod hladinou sušených lakebeds, známý jako salars.

Extrakce lithia

K získání lithia ze solných nádrží musí být vody bohaté na sůl nejprve čerpány na povrch do řady odpařovacích nádrží, kde dochází k odpařování slunečního záření během několika měsíců. Vzhledem k tomu, že salarové slané nápoje se přirozeně vyskytují ve vysokých nadmořských výškách av oblastech s nízkým množstvím dešťů, je odpařování solí ideální a cenově výhodnou metodou pro srážení solí.

Draslík je často nejprve sklizen z raných rybníků, zatímco pozdější rybníky mají stále vyšší koncentrace lithia. Ekonomické solné roztoky obsahující lithium obvykle obsahují kdekoli od několika set milionů litrů až po 7000 ppm.

Když chlorid lithný v odpařovacích jezírnách dosáhne optimální koncentrace, roztok se přečerpává do regeneračního zařízení, kde extrakce a filtrace odstraňují veškerý nežádoucí bór nebo hořčík.

Potom se zpracuje uhličitanem sodným (uhličitan sodný), čímž se vysráží uhličitan lithný. Uhličitan lithný je filtrován, sušen a připraven k dodání. Přebytečné zbytky solného roztoku se přečerpávají zpět do platu.

Uhličitan lithný je stabilní bílý prášek, který je klíčovým zprostředkovatelem trhu s lithiem, protože může být přeměněn na specifické průmyslové soli a chemikálie nebo zpracován na lithium metal.

Extrakce lithia z spodumenu a jiných minerálů, na rozdíl od solných solných zdrojů, vyžaduje širokou škálu hydrometalurgických procesů.

Zdroje galaxie, kterými se v Austrálii například těží spodumene, poprvé rozdrtí a zahřívá rudu v rotační kalcinační peci, aby konvertovala lithiovou krystalickou fázi z alfa na beta (proces nazývaný decrepitation). To umožňuje, aby lithium přítomné v rudě bylo přemístěno sodíkem.

Výsledný spodumenový koncentrát se ochladí a rozemele do jemného prášku předtím, než se smísí s kyselinou sulferovou a opétí se znovu.

Filtrační systém zahušťovadla odděluje odpad z koncentrované kapaliny, zatímco srážení odstraňuje z tohoto roztoku hořčík a vápník.

Konečně se přidá uhličitan sodný a krystalizuje se uhličitan lithný, zahřívá se, filtruje a suší jako 99% čistého uhličitanu lithného.

Zpracování do kovu

Převedení lithia na kov se provádí v elektrolytické buňce pomocí chloridu lithného.

Chlorid se smíchá s chloridem draselným v poměru 55 procent chloridu lithného až 45 procent chloridu draselného, ​​aby se vytvořil roztavený eutektický elektrolyt. Přidá se chlorid draselný, aby se zvýšila vodivost lithia při snížení teploty fúze.

Při kondenzování a elektrolýze při 450 ° C ° C se uvolňuje plynný chlor, zatímco roztavené lithium stoupá na povrch elektrolytu a sbírá se v litinových krytech. Čisté vyrobené lithium je zabaleno v parafinovém vosku, aby se zabránilo oxidaci. Poměr konverze uhličitanu lithného k lithnému kovu činí přibližně 5,3 až 1. Ačkoli Chile a Austrálie jsou největší světové lithiové zdroje, USA, Argentina a Čína jsou také hlavními producenty. Trh pro lithium silně dominuje čtyři společnosti: Sociedad Química a Minera de Chile (Chile), Chemetall (Německo), FMC (USA) a Talison (Austrálie). Uhličitan lithný se obecně prodává na tříletých až pětiletých smlouvách od horníků až po rafinerie, včetně těch, které jsou uvedeny výše a které vyrábějí a uvádějí na trh chemikálie navazující na chemikálie a lithiové kovy. Americký geologický průzkum (USGS) odhaduje v roce 2012, že celková výroba lithia bude přes 37 000 metrických tun.

Zatímco většina z nich se používá jako soli a chemikálie, pouze malá frakce - pravděpodobně méně než 10 procent - je nakonec elektrolyzována a používána jako kov.

Recyklace lithia také vzrostla, jelikož Japonsko v roce 1992 otevřelo první továrnu na recyklaci lithium-iontových baterií. Zařízení v Belgii, Německu, Japonsku, USA a Kanadě nyní mohou všechny zpracovávat baterie pro své lithium a další součásti.

Zdroje

Kunasz, Ihor. "Zdroje lithia".

Průmyslové nerosty a kameny

: Komodity, trhy a uživatelé. Ed. Jessica Elzea Kogelová, Nikhil C. Trivedi, James M. Barker. // www. segemar. gov. ar / bibliotecaintemin / litio / lithiumindminrocks. pdf Barrett, Wayne T. a Bernard J. O'Neill Jr. "Zotavení lithia z fyziologických solí pomocí slunečního odpařování". Foote Mineral Company. Zdroj: Saltinstitute. org
// web. archiv. org / web / 20090404023936 / // www. saltinstitute. org / obsah / stáhnout / 1089/6304