ייצור ליתיום מסחרי וכריית ליתיום

רוב הליתיום מיוצר מסחרית ממיצוי מלחים המכילים ליתיום ממאגרי מלח תת-קרקעיים או מכריית סלע המכיל ליתיום, כגון ספודומן. ייצור ליתיום ממקורות חרס צפוי להיות בר-קיימא מסחרית, אם כי אולי רק עד 2022.

ליתיום הוא מתכת הנפוצה בסוללות כמו אלה הנטענות הנמצאות במחשבים ניידים, טלפונים סלולריים ומכוניות חשמליות וכן בקרמיקה וזכוכית. זו המתכת הקלה ביותר על פני כדור הארץ והיא רכה מספיק בכדי לחתוך אותה בעזרת סכין בצורת היסוד שלה.

עיבוד ממלח

חלק ניכר מהליתיום המיוצר כיום מופק ממאגרי מלח המכונים סלטים הנמצאים באזורים גבוהים של בוליביה, ארגנטינה וצ'ילה. על מנת להפיק ליתיום ממלח, יש לשאוב תחילה את המים העשירים במלח אל פני השטח לסדרה של בריכות אידוי גדולות בהן אידוי השמש מתרחש לאורך מספר חודשים.

אשלגן נקצר לרוב לראשונה מבריכות מוקדמות, ואילו בבריכות מאוחרות יותר יש ליתיום ריכוזים גבוהים יותר ויותר. מלוחים ממקור ליתיום חסכוני מכילים בדרך כלל בין כמה מאות חלקים למיליון (עמודים לדקה) ליתיום ועד 7,000 עמודים לדקה.

כאשר הליתיום כלורי בבריכות האידוי מגיע לריכוז אופטימלי, התמיסה נשאבת למפעל התאוששות שם מיצוי וסינון מסירים כל לא רצוי

בּוֹר אוֹ מגנזיום. לאחר מכן הוא מטופל עם נתרן פחמתי (אפר סודה), ובכך מזרז ליתיום פחמתי. לאחר מכן מסננים ומייבשים את הליתיום פחמתי. עודפי מלח נותרים נשאבים חזרה אל השכר.

ליתיום פחמתי הוא אבקה לבנה יציבה המהווה מתווך מרכזי בשוק הליתיום בגלל ניתן להמיר אותו למלחים וכימיקלים תעשייתיים ספציפיים - או לעבד אותו לליתיום טהור מַתֶכֶת.

עיבוד ממינרלים

בניגוד למקורות מלוחים מלוחים, מיצוי ליתיום מספודומין, לפידוליט, פטליט, אמבליגוניט ואוקריפטיט דורש מגוון רחב של תהליכים. בגלל כמות צריכת האנרגיה והחומרים הנדרשים, ייצור ליתיום מכרייה הוא הרבה יותר תהליך יקר יותר ממיצוי מלח, אף על פי שמינרלים אלה הם בעלי תכולת ליתיום גבוהה יותר ממי המלח.

מבין חמשת המינרלים, ספודומן הוא הנפוץ ביותר לייצור ליתיום. לאחר כרייתו, מחממים את הספודומן ל -20 מעלות פרנהייט ואז מקוררים ל 149 מעלות. לאחר מכן הוא נמעך ונצלה שוב, הפעם עם חומצה גופריתית מרוכזת.בסופו של דבר מוסיפים נתרן פחמתי, או אפר סודה, והליתיום פחמתי שנוצר מתגבש, מחומם, מסונן ומייבש.

עיבוד מחימר

כמה חברות בוחנות את הפקת הליתיום מחימר בנבאדה, כולל ליתיום אמריקאי ו נורם ונצ'רס. החברות בודקות שיטות ייצור שונות, כולל שטיפת חומצה גופרתית.

הפיכת ליתיום למתכת

המרת ליתיום למתכת נעשית בתא אלקטרוליטי באמצעות ליתיום כלורי. הליתיום כלורי מעורבב עם אשלגן כלורי ביחס של 55% עד 45% על מנת לייצר אלקטרוליט eutectic מותך. אשלגן כלורי מתווסף להגברת המוליכות של הליתיום תוך הורדת טמפרטורת ההיתוך.

כאשר מתמזגים וממוללים בכ- 840 מעלות פרנהייט, משוחרר גז כלור בזמן שליתיום מותך עולה לפני השטח ונאסף ביציקה-בַּרזֶל מתחמים. הליתיום הטהור המיוצר עטוף בשעוות פרפין למניעת חמצון. יחס ההמרה של ליתיום קרבונט למתכת ליתיום הוא כ -5.3 עד 1.

ייצור ליתיום עולמי

ה חמש המדינות המובילות לייצור ליתיום בשנת 2018 היו אוסטרליה, צ'ילה, סין, ארגנטינה וזימבבואה. אוסטרליה ייצרה באותה שנה 51,000 טונות של ליתיום, שהנתונים האחרונים לגביהם זמינים. הייצור העולמי הכולל, למעט ארה"ב, הסתכם ב -70,000 טון מטרי.

ה חברות המייצרים הכי הרבה ליתיום הם Albemarle, Sociedad Quimica y Minera de Chile ו- FMC.