Yfirlit yfir viðskipta litíum framleiðslu

Litíum saltvatns tjörn í Lithium America's Cauchari-Olaroz verkefni í Argentínu. Lithium Americas © 2013

Í áratugi var litíumframleiðsla litið á uppsprettur steinefna eins og spodumene, petalite og lepidolite. Hins vegar er útdráttur litíums frá slíkum aðilum verulega dýrari en útdráttur úr málmi úr litíumhvarfandi saltvatnum. Reyndar er kostnaðurinn við að draga úr litíum frá hörðum rokkum áætlað að vera tvöfalt að framleiða úr brjónum og útskýrt af hverju flestar slíkar heimildir hafa verið verðlagðar út af markaðnum frá því snemma áratuginn.

Salar brines má lýsa sem neðanjarðar geymir sem innihalda mikla þéttleika uppleyst sölt, svo sem litíum, kalíum og natríum. Þetta er yfirleitt að finna undir yfirborði þurrkaðra lakebeds, þekktur sem salar.

Litíum er unnin úr saltvatni, spodumene og leir.

Vinnsla úr saltvatni

Til þess að þykkja litíum frá saltvatnunum verður fyrst að dæla saltríkum vötnum yfir á yfirborðið í röð af uppgufunardælum þar sem sól uppgufun á sér stað á nokkrum mánuðum. Vegna þess að Salar Brines koma náttúrulega fram á háum hæðum, og á svæðum með lágu úrkomu er sól uppgufun tilvalin og hagkvæm aðferð til útfellinga sölt.

Kalíum er oft fyrst safnað úr snemma tjarnir, en seinna tjörnin hafa sífellt meiri styrk af litíum. Hagsýnn litíumkalfur innihalda venjulega hvar sem er frá nokkrum hundruðum hlutum á milljón af litíum og upp á 7.000 ppm.

Þegar litíumklóríðið í uppgufunarvökvunum nær hámarksþéttni, er lausnin dælt í endurvinnslustöð þar sem útdráttur og síun fjarlægja óæskilegan bór eða magnesíum . Hún er síðan meðhöndluð með natríum karbónati (gosaska) og þar með botnfallið litíumkarbónat. Litíumkarbónatið er síað, þurrkað og tilbúið til afhendingar.

Ofgnóttar saltvatn er dælt aftur inn í salarinn.

Litíumkarbónat er stöðugt hvítt duft, sem er lykilmiðlari á litíumarkaði vegna þess að hægt er að breyta því í tiltekna iðnaðar sölt og efni, eða meðhöndla í litíum málm.

Vinnsla frá Spodumene

Öfugt við uppsprettur salar saltvatns krefst útdráttur litíums frá spodúmene og öðrum steinefnum fjölbreytt úrval af vökvaferlinu.

Galaxy Resources, sem mines spodumene mined í Ástralíu, til dæmis, fyrst mylur og hitar málmgrýti í hringkalsa brennsluofni til að umbreyta litíum kristal áfanga frá alfa til beta (ferli sem vísað er til sem decrepitation ). Þetta gerir litíum til staðar í málmgrýti flutt af natríum. Spodumene þykknið sem myndast er kælt og malet í fínt duft áður en það er blandað saman við súlfúrsýru og brennt aftur. A þykknunarsíukerfi skilur síðan úrgangi úr þéttri áfengi, en úrkoma fjarlægir magnesíum og kalsíum úr þessari lausn.

Að lokum er gosaska bætt við og litíumkarbónat er kristallað, hitað, síað og þurrkað sem 99 prósent hreint litíumkarbónat.

Vinnsla úr leir

Fjölbreyttar aðferðir eru unnar til að draga litíum úr leirum.

Val á hvaða nálgun að fylgja fer eftir eðli tiltekins hráefnis sem talið er. Þrátt fyrir að margir litíumvinnsluferli hafi verið notaðar hafa flestir núverandi ferli verið þróaðar fyrir pegmatít hráefni og mega ekki vera fullkomlega árangursríkt við útdrátt litíum úr leirfóðri. Rannsóknir á skrifstofu minjar hafa rannsakað lime-gifs steikt og klóríð steikt fyrir litíum útdrátt úr spodumene og amblygonite.

Aðferðir sem rannsökuð eru til að draga úr litíum úr leirum eru vatnsgreining, vatnsmeðhöndlun, útblöndun sýru, útblöndun sýrubakunar, útblástur alkalískra steinefna og vatnsóhreinsunar, útblástur súlfatbræðslu, útblástur klóríðbræðslu og vatnsreitunar . Hins vegar, þrátt fyrir prófunina, hefur leirinn ekki enn verið reynt að vera kostnaður raunhæfur og er ekki gert í viðskiptum.

Í lokin er útdráttur litíum frá saltvatni ódýr en hægur, spodumene er dýr en hratt og leir er ekki enn í viðskiptum sannað í mælikvarða. Það er litið á truflandi nýja litíumvinnslu tækni (þ.mt útskolun, leysiefni, jarðhitaútdráttur og rafgreiningar) en niðurstöðurnar eru of ófullnægjandi til notkunar í viðskiptum.

Beygja litíum í málm

Umbreyti litíum í málm er gert í rafgreiningarfasa með litíumklóríði.

Klóríðið er blandað með kalíumklóríði í hlutfalli af 55 prósent litíumklóríði við 45 prósent kalíumklóríð til þess að framleiða bráðnota rafskautseyta. Kalíumklóríð er bætt við til að auka leiðni litíums og lækka samruna hitastigið.

Þegar sameinað og rafhreinsað við um 450 ° C er klórgas losað, en smelt litíum rís upp á yfirborð raflausnarinnar og safnar í steypujárni . Hreint litíumframleitt er pakkað í paraffínvax til að koma í veg fyrir oxun. Umbreytingarhlutfall litíum karbónats í litíum málm er um það bil 5,3 til 1.

Global lithium Production

Þrátt fyrir að Chile og Ástralía séu stærsti litíumafurðir heims, eru Bandaríkin, Argentína og Kína einnig stórir framleiðendur. Markaðurinn fyrir litíum er þungt einkennist af fjórum fyrirtækjum: Sociedad Química y Minera de Chile (Chile), Talison (Ástralíu), Chemetall (Þýskalandi) og FMC (Bandaríkjunum). Litíumkarbónat er almennt seld á þriggja til fimm ára samninga frá námuvinnsluaðilum til hreinsiefni, þ.mt þau sem taldar eru upp hér að framan, sem framleiða og markaðssetja neðansjávar efni og litíum málm.

Árið 2017 nam umfram framleiðslu á litíum (umfram framleiðslu í Bandaríkjunum) 43 þúsund tonn.