Kommerciel lithiumproduktion og minedrift af lithium

Det meste lithium produceres kommercielt ved enten ekstraktion af lithiumholdige salte fra underjordiske saltopløsningsreservoirer eller udvinding af lithiumholdig sten, såsom spodumen. Lithiumproduktion fra ler kilder forventes at blive kommercielt levedygtig, men måske først i 2022.

Lithium er et metal, der ofte bruges i batterier som de genopladelige, der findes i bærbare computere, mobiltelefoner og elbiler såvel som i keramik og glas. Det er det letteste metal på jorden og er blødt nok til at blive skåret med en kniv, når det er i sin form.

Behandling fra saltlage

Meget af det lithium, der produceres i dag, ekstraheres fra saltlagereservoirer kaldet salarer, der er placeret i højhøjdeområder i Bolivia, Argentina og Chile. For at ekstrahere lithium fra saltvand skal det saltrige vand først pumpes til overfladen i en række store fordampningsdamme, hvor fordampning af solen sker over et antal måneder.

Kalium høstes ofte først fra tidlige damme, mens senere damme har stadig højere koncentrationer af lithium. Økonomiske saltlinser med saltkilde indeholder normalt alt fra et par hundrede dele pr. Million (ppm) lithium til op til 7.000 ppm.

instagram viewer

Når lithiumchloridet i fordampningsdamme når en optimal koncentration, pumpes opløsningen til et genvindingsanlæg, hvor ekstraktion og filtrering fjerner uønsket bor eller magnesium. Derefter behandles det med natriumcarbonat (soda), hvorved lithiumcarbonat udfældes. Lithiumcarbonatet filtreres derefter og tørres. Overskydende resterende saltlage pumpes tilbage i salaten.

Lithiumcarbonat er et stabilt hvidt pulver, der er en vigtig formidler på lithiummarkedet, fordi det kan omdannes til specifikke industrielle salte og kemikalier - eller forarbejdes til rent lithium metal.

Behandling fra mineraler

I modsætning til saltvandskilder kræver ekstraktion af lithium fra spodumen, lepidolit, petalit, amblygonit og eucryptit en lang række processer. På grund af mængden af ​​energiforbrug og krævede materialer er lithiumproduktion fra minedrift meget mere dyrere proces end saltvandsekstraktion, selvom disse mineraler har et højere lithiumindhold end saltvand.

Af de fem mineraler er spodumen den mest almindelige til lithiumproduktion. Efter minedrift opvarmes spodumen til 2012 grader Fahrenheit og afkøles derefter til 149 grader. Derefter knuses den og ristes igen, denne gang med koncentreret svovlsyre.I sidste ende tilsættes natriumcarbonat eller soda, og det resulterende lithiumcarbonat krystalliseres, opvarmes, filtreres og tørres.

Behandling fra ler

Flere virksomheder undersøger udvindingen af ​​lithium fra ler i Nevada, herunder Amerikansk lithium og Noram Ventures. Virksomhederne tester forskellige produktionsmetoder, herunder udvaskning af svovlsyre.

Drejning af lithium i metal

Omdannelse af lithium til metal sker i en elektrolytisk celle ved hjælp af lithiumchlorid. Lithiumchloridet blandes med kaliumchlorid i et forhold på 55% til 45% for at fremstille en smeltet eutektisk elektrolyt. Kaliumchlorid tilsættes for at øge ledningsevnen af ​​lithium, mens fusionstemperaturen sænkes.

Når det smeltes og elektrolyseres ved ca. 840 grader Farhenheit, frigøres klorgas, mens smeltet lithium stiger til overfladen og opsamles i støbtjern kabinetter. Det producerede rene lithium er pakket i paraffinvoks for at forhindre oxidation. Omdannelsesforholdet mellem lithiumcarbonat og lithiummetal er ca. 5,3 til 1.

Global lithiumproduktion

Det top fem lande til litiumproduktion i 2018 var Australien, Chile, Kina, Argentina og Zimbabwe. Australien producerede 51.000 ton lithium det år, det seneste tal er tilgængelig for. Den samlede globale produktion eksklusive USA udgjorde 70.000 ton.

Det virksomheder der producerer mest lithium er Albemarle, Sociedad Quimica y Minera de Chile og FMC.

instagram story viewer