Komerčná výroba a ťažba lítia

Väčšina lítia sa komerčne vyrába buď extrakciou solí obsahujúcich lítium z podzemných zásobníkov soľanky, alebo ťažbou horniny obsahujúcej lítium, napríklad spoduménu. Výroba lítia z ílových zdrojov Očakáva sa, že sa stane komerčne životaschopnou, aj keď možno až v roku 2022.

Lítium je kov, ktorý sa bežne používa v batériách, napríklad v nabíjateľných, ktoré sa nachádzajú v notebookoch, mobilných telefónoch a elektrických automobiloch, ako aj v keramike a skle. Je to najľahší kov na Zemi a je dostatočne mäkký na to, aby sa dal krájať nožom, keď je v elementárnej podobe.

Spracovanie zo soľanky

Veľká časť lítia, ktoré sa dnes vyrába, sa extrahuje z nádrží solanky, ktoré sa nazývajú šalaty a nachádzajú sa vo vysokohorských oblastiach Bolívie, Argentíny a Čile. Na získanie lítia zo soľanky musia byť vody bohaté na soľ najskôr prečerpané na povrch do série veľkých odparovacích nádrží, kde dochádza k solárnemu odparovaniu počas niekoľkých mesiacov.

Draslík sa často najskôr zbiera z ranných rybníkov, zatiaľ čo neskoršie nádrže majú čoraz vyššiu koncentráciu lítia. Ekonomické soľanky so zdrojom lítia zvyčajne obsahujú kdekoľvek od niekoľkých stoviek častíc na milión (ppm) lítia až po viac ako 7 000 ppm.

instagram viewer

Keď chlorid lítny v odparovacích nádržiach dosiahne optimálnu koncentráciu, roztok sa prečerpá do regeneračného zariadenia, kde sa extrakciou a filtráciou odstránia všetky nežiaduce látky. bór alebo horčík. Potom sa spracuje uhličitanom sodným (sóda), čím sa vyzráža uhličitan lítny. Uhličitan lítny sa potom filtruje a suší. Prebytočné zvyšky soľanky sa čerpajú späť do salaru.

Uhličitan lítny je stabilný biely prášok, ktorý je kľúčovým sprostredkovateľom na trhu s lítiom, pretože môže byť prevedený na konkrétne priemyselné soli a chemikálie - alebo spracovaný na čisté lítium kov.

Spracovanie z minerálov

Na rozdiel od zdrojov soľanky, vyžaduje extrakcia lítia zo spoduménu, lepidolitu, petalitu, amblygonitu a eukryptitu širokú škálu procesov. Vzhľadom na množstvo spotreby energie a potrebných materiálov je výroba lítia z ťažby oveľa viac nákladný proces ako extrakcia soľankou, aj keď tieto minerály majú vyšší obsah lítia ako slaná voda.

Z piatich minerálov sa na výrobu lítia najčastejšie používa spodumen. Po extrakcii sa spodumen zahreje na 2012 stupňov Fahrenheita a potom sa ochladí na 149 stupňov. Potom sa rozdrví a znova upraží, tentokrát s koncentrovanou kyselinou sírovou.Nakoniec sa pridá uhličitan sodný alebo uhličitan sodný a výsledný uhličitan lítny sa nechá vykryštalizovať, zahriať, prefiltrovať a vysušiť.

Spracovanie z hliny

Niekoľko spoločností skúma ťažbu lítia z hliny v Nevade, vrátane Americké lítium a Noram Ventures. Spoločnosti testujú rôzne výrobné metódy vrátane vylúhovania kyselinou sírovou.

Meníme lítium na kov

Premena lítia na kov sa uskutočňuje v elektrolytickom článku pomocou chloridu lítneho. Chlorid lítny sa zmieša s chloridom draselným v pomere 55% k 45%, aby sa vytvoril roztavený eutektický elektrolyt. Pridáva sa chlorid draselný, aby sa zvýšila vodivosť lítia a zároveň sa znížila teplota tavenia.

Pri tavení a elektrolyzovaní pri asi 840 stupňoch Farhenheitu sa uvoľňuje plynný chlór, zatiaľ čo roztavené lítium stúpa na povrch a zhromažďuje sa v liatejželezo ohrady. Vyrobené čisté lítium je zabalené v parafínovom vosku, aby sa zabránilo oxidácii. Prevodný pomer uhličitanu lítneho ku kovovému lítiu je asi 5,3: 1.

Globálna výroba lítia

The päť najlepších krajín na výrobu lítia v roku 2018 boli Austrália, Čile, Čína, Argentína a Zimbabwe. Austrália v tom roku vyprodukovala 51 000 metrických ton lítia, pričom najnovšie údaje sú k dispozícii. Celková svetová produkcia, s výnimkou USA, predstavovala 70 000 metrických ton.

The spoločnosti ktoré vyrábajú najviac lítia, sú Albemarle, Sociedad Quimica y Minera de Chile a FMC.