Pārskats par litija komerciālo ražošanu

Lithium Americas 2013

Lielāko daļu litija komerciāli iegūst, ekstrahējot litiju saturošus sāļus no pazemes sālījuma rezervuāriem, vai iegūstot litiju saturošus iežus, piemēram, spodumēnu. Paredzams, ka litija ražošana no māla avotiem kļūs komerciāli dzīvotspējīga, lai gan varbūt ne līdz 2022. gadam.

Litijs ir metāls, ko parasti izmanto akumulatoros, piemēram, uzlādējamās baterijās, kas atrodamas klēpjdatoros, mobilajos tālruņos un elektriskajās automašīnās, kā arī keramikā un stiklā. Tas ir vieglākais metāls uz Zemes un ir pietiekami mīksts, lai elementārajā formā to varētu sagriezt ar nazi.

Apstrāde no sālījuma

Liela daļa šodien saražotā litija tiek iegūta no sālījuma rezervuāriem, ko sauc par salariem un kas atrodas Bolīvijas, Argentīnas un Čīles augstumos. Lai no sālījumiem iegūtu litiju, ar sāli bagātie ūdeņi vispirms ir jāsūknē uz virsmas virknē lielu iztvaikošanas dīķu, kur saules iztvaikošana notiek vairākus mēnešus.

Kāliju bieži vispirms novāc no agrīniem dīķiem, savukārt vēlākos dīķos litija koncentrācija kļūst arvien augstāka. Ekonomiski litija avota sālījumi parasti satur no dažiem simtiem daļu uz miljonu (ppm) litija līdz pat 7000 ppm.

Kad litija hlorīds iztvaicēšanas dīķos sasniedz optimālo koncentrāciju, šķīdums tiek sūknēts uz reģenerācijas iekārtu, kur ekstrakcija un filtrēšana noņem nevēlamo. bors vai magnijs . Pēc tam to apstrādā ar nātrija karbonātu (sodas pelnu), tādējādi izgulsnējot litija karbonātu. Pēc tam litija karbonātu filtrē un žāvē. Sālījumu pārpalikums tiek iesūknēts atpakaļ algā.

Litija karbonāts ir stabils balts pulveris, kas ir galvenais starpnieks litija tirgū, jo to var pārvērst īpašos rūpnieciskos sāļos un ķīmiskās vielās vai pārstrādāt tīrā litija metālā.

Apstrāde no minerāliem

Atšķirībā no salātu sālījuma avotiem litija ekstrakcijai no spodumēna, lepidolīta, petalīta, ambligonīta un eikriptīta ir nepieciešams plašs procesu klāsts. Enerģijas patēriņa un nepieciešamo materiālu daudzuma dēļ litija ražošana kalnrūpniecībā ir daudz dārgāks process nekā sālsūdens ieguve, lai gan šajos minerālos ir lielāks litija saturs nekā sālsūdenī.

No pieciem minerāliem litija ražošanai visbiežāk izmanto spodumēnu. Pēc ieguves spodumēns tiek uzkarsēts līdz 2012 grādiem pēc Fārenheita un pēc tam atdzesēts līdz 149 grādiem. Pēc tam to atkal sasmalcina un apgrauzdē, šoreiz ar koncentrētu sērskābi. Galu galā pievieno nātrija karbonātu vai sodas pelnus, un iegūto litija karbonātu kristalizē, karsē, filtrē un žāvē.

Apstrāde no māla

Vairāki uzņēmumi pēta litija ieguvi no māla Nevadā, tostarp Amerikāņu litijs un Noram Ventures. Uzņēmumi testē dažādas ražošanas metodes, tostarp sērskābes izskalošanu.

Litija pārvēršana metālā

Litiju pārvērš metālā elektrolītiskajā šūnā, izmantojot litija hlorīdu. Litija hlorīdu sajauc ar kālija hlorīdu proporcijā no 55% līdz 45%, lai iegūtu izkausētu eitektisko elektrolītu. Kālija hlorīds tiek pievienots, lai palielinātu litija vadītspēju, vienlaikus pazeminot saplūšanas temperatūru.

Kad to sakausē un elektrolizē aptuveni 840 grādos pēc Farenheita, izdalās hlora gāze, kamēr izkausētais litijs paceļas uz virsmas, savācos lietnē. dzelzs iežogojumi. Izgatavotais tīrais litijs tiek iesaiņots parafīna vaskā, lai novērstu oksidēšanos. Litija karbonāta konversijas attiecība pret litija metālu ir aptuveni 5,3 pret 1.

Globālā litija ražošana

The piecas labākās valstis litija ražošanai 2018. gadā bija Austrālija, Čīle, Ķīna, Argentīna un Zimbabve. Austrālija tajā gadā saražoja 51 000 metrisko tonnu litija, par kuriem ir pieejami jaunākie skaitļi. Kopējā pasaules produkcija, neskaitot ASV, sasniedza 70 000 tonnu.

The kompānijas Visvairāk litija ražo Albemarle, Sociedad Quimica y Minera de Chile un FMC.