במשך עשרות שנים, ייצור ליתיום מסחרי הסתמך על מקורות עפרות מינרליים כגון spodumene, petalite, lepidolite. עם זאת, חילוץ ליתיום ממקורות כאלה הוא יקר יותר באופן משמעותי מאשר לחילוץ המתכת מן המכילים ליתיום המכילים. למעשה, עלות החילוץ של ליתיום מסלע קשה מוערכת כפליים מהפקת תמלחות, ומסבירה מדוע רוב המקורות הללו מתומחרים בשוק מאז תחילת שנות ה -2000.
ניתן לתאר את תמלחות ה- Salar כמאגרים תת-קרקעיים המכילים ריכוז גבוה של מלחים מומסים, כגון ליתיום, אשלגן ונתרן. אלה נמצאים בדרך כלל מתחת לפני השטח של כיפות מיובשות, המכונה סלארים.
ליתיום מעובד מלח, ספודומן וחומר.
עיבוד ממלח
על מנת לחלץ ליתיום מתמלחות, יש לשאוב את המים העשירים במלח תחילה אל תוך סדרה של בריכות אידוי שבהן מתרחשת אידוי סולרי במשך מספר חודשים. מכיוון שתמלחות סלט מתרחשות באופן טבעי בגבהים גבוהים - ובמקומות של אידוי גשום-שמש נמוך היא שיטה אידיאלית וחסכונית למלחים מזרזים.
אשלגן הוא לעתים קרובות הראשון שנקטפו מבריכות מוקדם, בעוד בריכות מאוחר יותר יש ריכוזים גבוהים יותר ויותר של ליתיום. כלכליות ליתיום מקוריות בדרך כלל מכילים בכל מקום בין כמה מאות חלקים למיליון של ליתיום כלפי מעלה של 7,000ppm.
כאשר כלוריום הליתיום בבריכות האידוי מגיע לריכוז אופטימלי, הפתרון נשאב למפעל התאוששות שבו מיצוי וסילוק מסירים כל בורון או מגנזיום לא רצויים. זה מטופל אז עם סודיום קרבונט (אפר סודה), ובכך לזרז ליתיום פחמתי. קרבונט הליתיום מסונן, מיובש ומוכן למשלוח.
עודף תמלחות שיורית נשאבים בחזרה לתוך סלאר.
ליתיום קרבונט הוא אבקה לבנה יציבה, המהווה מתווך מפתח בשוק ליתיום כי זה יכול להיות מומרים מלחים תעשייתיים ספציפיים וכימיקלים, או מעובד לתוך מתכת ליתיום.
עיבוד מספודומן
בניגוד מקורות מלח מלוחים, מיצוי של ליתיום מ spodumene ומינרלים אחרים דורש מגוון רחב של תהליכים הידרומטולוגיים.
משאבים גלקסי, אשר מכרות spodumene ממוקש באוסטרליה, למשל, הראשון מוחץ ומחמם את עפרות בכבשן סידני סיבוב כדי להמיר את שלב קריסטל ליתיום מאלפא לביתא (תהליך המכונה נקע ). זה מאפשר את נוכחות ליתיום ב עפרות להיות עקורים על ידי נתרן. ריכוז spodumene וכתוצאה מכך הוא מקורר ומסתובבים לתוך אבקה דקה לפני להיות מעורבב עם חומצה גופרתית קלויים שוב. מערכת סינון עבות מפרידה בין פסולת משקה חריף, בעוד משקעים מסיר מגנזיום וסידן מפתרון זה.
לבסוף, אפר סודה מתווסף ליתיום קרבונט הוא התגבש, מחומם, מסוננים מיובשים כמו 99% טהור ליתיום פחמתי.
עיבוד מחומר
מגוון רחב של גישות ניתן לחלץ ליתיום מן החימר.
הבחירה של איזו גישה עוקבת תלויה באופי של חומר הגלם הספציפי הנחשב. למרות תהליכים רבים הליטום החילוץ שימשו, רוב התהליכים הנוכחיים פותחו עבור חומרי גלם pegmatite ולא יכול להיות יעיל לחלוטין עבור חילוץ ליתיום מחומר להאכיל חומר. הלשכה של מכרות מחקרים חקרו סיד גבס צלוי וצלוי כלוריד עבור מיצוי ליתיום מ spodumene ו amblygonite.
טכניקות הנמצאות בחילוץ ליתיום מחומר כוללות פילוח מים, טיפול הידרותרמיות, שטיפת חומצה, שטיפת חומצה לאפיית חומצה, מיצוי קליפת מים אלקליני, מיצוי גופרית, קליפת מי-כלוריד, שטיפת מי-קלידה, . עם זאת, למרות הבדיקה, חימר עדיין לא הוכח להיות עלות קיימא והוא לא נעשה מסחרית.
בסופו של דבר, חילוץ ליתיום מן המלח הוא זול אבל איטי, spodumene הוא יקר אבל מהיר, חימר עדיין לא הוכח מסחרית בקנה מידה. ישנן טכנולוגיות חדשניות להפחתת ליתיום חדשניות (כולל מיצוי, מיצוי ממס, מיצוי גיאותרמי ואלקטרוליזה), אך הממצאים אינם חד משמעיים לשימוש מסחרי.
הפיכת ליתיום לתוך מתכת
המרת ליתיום למתכת נעשה בתא אלקטרוליטי באמצעות ליתיום כלורי.
הכלוריד מעורבב עם אשלגן כלוריד ביחס של 55% ליתיום כלורי ל 45% אשלגן כלורי כדי לייצר אלקטרוליט eutectic מותך. אשלגן כלורי נוסף כדי להגדיל את המוליכות של ליתיום תוך הפחתת טמפרטורת היתוך.
כאשר התמזגו ו electrolyzed על 450 מעלות צלזיוס, גז כלור משוחרר, בעוד ליתיום מותך עולה אל פני השטח של אלקטרוליט, איסוף במארזי ברזל יצוק. ליתיום טהור המיוצר הוא עטוף שעווה פרפין כדי למנוע חמצון. יחס ההמרה של ליתיום קרבונט ליתיום מתכת הוא כ 5.3 עד 1.
ייצור גלובלי ליתיום
למרות שצ 'ילה ואוסטרליה הן מקורות הליטיום הגדולים בעולם, ארה"ב, ארגנטינה וסין הן גם יצרניות גדולות. השוק של ליתיום נשלט על ידי ארבע חברות: Sociedad Química y Minera de Chile (צ'ילה), טליסון (אוסטרליה), Chemetall (גרמניה) ו- FMC (ארה"ב). ליתיום קרבונט נמכר בדרך כלל על חוזים של שלוש עד חמש מ כורים כדי refiners, כולל אלה המפורטות לעיל, המייצרים ומשווקים כימיקלים במורד הזרם ואת מתכת ליתיום.
בשנת 2017, הייצור העולמי (מעוגל) ברחבי העולם של ליתיום (ללא ייצור בארה"ב) הסתכם ב 43,000 טון מטרי.