Lítium kereskedelmi előállítása és bányászata

A legtöbb lítiumot kereskedelemben vagy a lítiumtartalmú sók földalatti sóoldat-tárolókból történő kivonásával, vagy a lítiumtartalmú kőzet, például spodumén bányászatával állítják elő. Lítium előállítás agyagból várhatóan kereskedelmileg életképessé válik, bár talán csak 2022-ig.

A lítium olyan fém, amelyet gyakran használnak az akkumulátorokban, mint például a laptopokban, mobiltelefonokban és elektromos autókban, valamint a kerámiában és az üvegben található újratölthető elemek. Ez a legkönnyebb fém a Földön, és elég puha ahhoz, hogy késsel lehessen vágni, ha elemi formájában van.

Feldolgozás sóoldatból

A ma termelt lítium nagy részét a sóoldatoknak nevezett sósvíztározókból nyerik ki, amelyek Bolívia, Argentína és Chile magasan fekvő területein helyezkednek el. A lítium sóoldatból történő kinyerése érdekében a sóban gazdag vizeket először a felszínre kell pumpálni egy nagy párolgási tavak sorozatába, ahol a nappárolgás több hónapon keresztül megtörténik.

A káliumot gyakran először a korai tavakból szüretelik, míg a későbbi tavakban egyre nagyobb a lítiumkoncentráció. A gazdaságos lítiumforrású sóoldatok általában néhány százmillió (ppm) lítiumot és legfeljebb 7000 ppm-t tartalmaznak.

instagram viewer

Amikor a lítium-klorid a párologtató tavakban eléri az optimális koncentrációt, az oldatot egy hasznosító üzembe pumpálják, ahol az extrakció és a szűrés eltávolítja a nem kívánt bór vagy magnézium. Ezután nátrium-karbonáttal (szódabikarbóna) kezeljük, ezáltal lítium-karbonátot kicsapva. A lítium-karbonátot ezután szűrjük és szárítjuk. A felesleges maradék sóoldatot visszaszivattyúzzák a szalárba.

A lítium-karbonát stabil fehér por, amely kulcsfontosságú közvetítő a lítium piacán, mivel átalakítható speciális ipari sókká és vegyi anyagokká - vagy tiszta lítiummá alakítható fém.

Feldolgozás ásványokból

A szikes sóoldatokkal ellentétben a lítium spoduménből, lepidolitból, petalitból, amblygonitból és eukripptitből történő extrakciója sokféle eljárást igényel. Az energiafogyasztás és a szükséges anyagok miatt a bányászatból származó lítiumtermelés sokkal több költséges eljárás, mint a sóoldat kivonása, annak ellenére, hogy ezeknek az ásványoknak magasabb a lítiumtartalma, mint a sós vízben.

Az öt ásvány közül a spodumént használják leggyakrabban a lítium előállításához. Bányászat után a spodumént 2012 Fahrenheit fokig melegítik, majd 149 fokra hűtik. Ezután újra összetörik és megsütik, ezúttal tömény kénsavval.Végül nátrium-karbonátot vagy szódabikarbónát adunk hozzá, és a kapott lítium-karbonátot kristályosítjuk, melegítjük, szűrjük és szárítjuk.

Feldolgozás agyagból

Több vállalat kutatja a lítium agyagból történő kivonását Nevadában, többek között Amerikai lítium és Noram Ventures. A vállalatok különböző gyártási módszereket tesztelnek, beleértve a kénsav kimosását.

Lítium átalakítása fémvé

A lítium fémekké történő átalakítása elektrolitikus cellában történik lítium-klorid alkalmazásával. A lítium-kloridot 55% és 45% közötti arányban keverjük össze kálium-kloriddal olvadt eutektikus elektrolit előállítása céljából. Kálium-kloridot adunk hozzá, hogy növeljük a lítium vezetőképességét, miközben csökken a fúziós hőmérséklet.

Körülbelül 840 Farhenheit fokon olvasztva és elektrolizálva klórgáz szabadul fel, miközben az olvadt lítium felszínre emelkedik, és öntvényben gyűlik össze.Vas burkolatok. Az előállított tiszta lítiumot paraffinviaszba csomagolják, hogy megakadályozzák az oxidációt. A lítium-karbonát és a lítium fém közötti konverziós arány körülbelül 5,3: 1.

Globális lítiumtermelés

A öt ország 2018-ban a lítium-termelés Ausztrália, Chile, Kína, Argentína és Zimbabwe volt. Ausztrália abban az évben 51 000 metrikus tonna lítiumot termelt, a legfrissebb adatok rendelkezésre állnak. Az összes globális termelés az Egyesült Államok kivételével 70 000 tonnát tett ki.

A társaságok amelyek a legtöbb lítiumot termelik: Albemarle, Sociedad Quimica y Minera de Chile és FMC.

instagram story viewer