Gambaran Keseluruhan Pengeluaran Lithium Komersial

Selama beberapa dekad, pengeluaran litium komersial bergantung pada sumber bijih mineral seperti spodumene, petalit dan lepidolit. Mengekstrak litium dari sumber tersebut, bagaimanapun, adalah jauh lebih mahal daripada mengeluarkan logam dari britri yang mengandung litium. Malah, dianggarkan bahawa kos untuk mengeluarkan litium dari batu keras adalah dua kali ganda daripada menghasilkan dari brines, menjelaskan mengapa kebanyakan sumber tersebut telah dibeli daripada pasaran selama 20 tahun yang lalu.

Salar salar boleh digambarkan sebagai takungan bawah tanah yang mengandungi kepekatan tinggi garam terlarut, seperti litium, kalium, dan natrium. Ini biasanya terdapat di bawah permukaan lakebeds kering, yang dikenali sebagai salar.

Mengekstrak Lithium

Untuk mengeluarkan litium daripada air garam, air yang kaya dengan garam mesti terlebih dahulu dipam ke permukaan ke dalam satu siri kolam penyejatan di mana penyejatan solar berlaku dalam beberapa bulan. Kerana air garam salar secara semulajadi berlaku di ketinggian tinggi dan di kawasan hujan rendah, penyejatan solar adalah kaedah yang ideal dan kos efektif untuk merangsang garam.

Kalium sering kali dituai dari kolam awal, manakala kolam kemudian mempunyai kepekatan litium yang semakin tinggi. Britori sumber litium ekonomi biasanya mengandungi mana-mana dari beberapa ratus bahagian per juta litium ke atas 7000ppm.

Apabila litium klorida di kolam penyejatan mencapai kepekatan yang optimum, penyelesaian itu dipam ke kilang pemulihan di mana pengekstrakan dan penapisan membuang sebarang boron atau magnesium yang tidak diingini.

Ia kemudian dirawat dengan natrium karbonat (soda ash), dengan itu mempercepat litium karbonat. Litium karbonat ditapis, kering dan siap untuk dihantar. Brin residu yang berlebihan dipam kembali ke salar.

Lithium carbonate adalah serbuk putih yang stabil, yang merupakan perantara penting dalam pasaran litium kerana ia boleh ditukar kepada garam industri tertentu dan bahan kimia, atau diproses menjadi logam litium.

Pengekstrakan litium dari spodumena dan mineral lain, berbeza dengan sumber air garam salar, memerlukan pelbagai proses hidrometalurgi.

Sumber Daya Galaxy, yang menggunakan lombong spodumene di Australia, sebagai contoh, menghancurkan pertama dan memanaskan bijih dalam tanur calcining putar untuk menukar fasa litium kristal dari alpha ke beta (suatu proses yang disebut sebagai belasan). Ini membolehkan litium hadir di bijih untuk digantikan oleh natrium.

Pekat spodumen yang dihasilkan disejukkan dan ditanam ke dalam serbuk halus sebelum dicampur dengan asid sulpheric dan dipanggang lagi.

Sistem penapis tebal kemudian memisahkan sisa dari minuman keras pekat, sementara curah hujan menghilangkan magnesium dan kalsium daripada penyelesaian ini.

Akhirnya, abu soda ditambah dan litium karbonat dikristalisasi, dipanaskan, ditapis dan dikeringkan sebagai 99 peratus litium karbonat tulen.

Membuatnya Ke Logam

Menukar litium ke dalam bentuk logam dilakukan dalam sel elektrolitik menggunakan lithium chloride.

Klorida bercampur dengan kalium klorida dalam nisbah 55% lithium klorida kepada 45% kalium klorida untuk menghasilkan elektrolit eutektik lebur. Kalium klorida ditambah untuk meningkatkan kekonduksian litium semasa menurunkan suhu gabungan.

Apabila menyatu dan elektrolisis pada kira-kira 450 ° C klorin gas dibebaskan manakala litium cair naik ke permukaan elektrolit, mengumpul di kandang besi tuang. Litium tulen yang dihasilkan dibalut dengan lilin parafin untuk mengelakkan pengoksidaan. Nisbah penukaran lithium karbonat ke lithium logam adalah sekitar 5. 3 hingga 1.

Walaupun Chile dan Australia adalah sumber litium terbesar di dunia, AS, Argentina, dan China juga merupakan pengeluar utama. Pasaran untuk litium banyak dikuasai oleh empat syarikat: Sociedad Química y Minera de Chile (Chile), Chemetall (Jerman), FMC (USA) dan Talison (Australia). Litium karbonat biasanya dijual pada kontrak tiga hingga lima tahun dari pelombong kepada penapis, termasuk yang disenaraikan di atas, yang menghasilkan dan memasarkan bahan kimia hiliran dan logam litium.

Pada tahun 2012, US Geological Survey (USGS) menganggarkan pengeluaran litium global melebihi 37,000 tan metrik.

Walaupun kebanyakan ini digunakan sebagai garam dan bahan kimia, hanya sebilangan kecil - mungkin, kurang daripada 10 peratus - akhirnya elektrolisis dan digunakan sebagai logam.

Kitar semula litium juga telah berkembang sejak Jepun membuka kilang kitar semula bateri lithium-ion pertama pada tahun 1992. Kemudahan di Belgium, Jerman, Jepun, Amerika Syarikat dan Kanada kini boleh memproses bateri untuk litium dan komponen lain mereka.

Sumber

Kunasz, Ihor. "Sumber Lithium". Mineral dan Batu Industri : Komoditi, Pasaran, dan Pengguna. Ed. Jessica Elzea Kogel, Nikhil C. Trivedi, James M. Barker.
// www. segemar. gov. ar / bibliotecaintemin / litio / lithiumindminrocks. pdf
Barrett, Wayne T. dan Bernard J. O'Neill Jr. "Pemulihan Litium Daripada Brine Saline Menggunakan Penyejatan Solar". Syarikat Mineral Foote. Sumber: Saltinstitute. org
// web. arkib. org / web / 20090404023936 / // www. saltinstitute. org / kandungan / muat turun / 1089/6304