Liitium kaubanduslikul tootmisel ja kaevandamisel

click fraud protection

Enamik liitiumit toodetakse kaubanduslikult kas liitiumisisaldavate soolade ekstraheerimisel maa-alustest soolvee reservuaaridest või liitiumisisaldavate kivimite, näiteks spodumeeni kaevandamisest. Liitiumitootmine saviallikatest eeldatavasti muutub äriliselt elujõuliseks, ehkki võib-olla alles 2022. aastal.

Liitium on metall, mida tavaliselt kasutatakse patareides, nagu näiteks sülearvutites, mobiiltelefonides, elektriautodes ning keraamikas ja klaasis. See on kõige kergem metall Maal ja on piisavalt pehme, et seda saaks elementaarsel kujul noaga lõigata.

Töötlemine soolveest

Suur osa tänapäeval toodetud liitiumist eraldatakse soolalahuse reservuaaridest, mida nimetatakse salariteks ja mis asuvad Boliivia, Argentina ja Tšiili kõrgel asuvatel aladel. Liitiumist soolveest eraldamiseks tuleb kõigepealt soolarikkad veed pumbata maapinnale mitmete suurte aurutustiikide hulka, kus päikese aurustumine toimub mitme kuu jooksul.

Kaaliumi kogutakse esmakordselt varajastest tiikidest, samas kui hilisemates tiikides on liitium kontsentratsioon järjest suurem. Ökonoomsed liitiumallikaga soolveed sisaldavad tavaliselt liitiumi paarisajast miljonist osa (ppm) kuni 7000 ppm.

instagram viewer

Kui aurustumisliikides olev liitiumkloriid saavutab optimaalse kontsentratsiooni, pumbatakse lahus taaskasutusettevõttesse, kus ekstraheerimine ja filtreerimine eemaldavad kõik soovimatud boor või magneesium. Seejärel töödeldakse seda naatriumkarbonaadiga (sooda), sadestades seeläbi liitiumkarbonaati. Seejärel filtritakse liitiumkarbonaat ja kuivatatakse. Liigsed soolvee jäägid pumbatakse tagasi salarisse.

Liitiumkarbonaat on stabiilne valge pulber, mis on liitiumituru peamine vahendaja, kuna seda saab muuta spetsiifilisteks tööstuslikeks sooladeks ja kemikaalideks - või töödelda puhtaks liitiumiks metallist.

Töötlemine mineraalidest

Erinevalt soolase soolvee allikatest nõuab liitiumi ekstraheerimine spodumeenist, lepidoliidist, petaliidist, amblygoniidist ja eukrüptiidist laia valikut protsesse. Energiakulu ja vajalike materjalide tõttu on kaevandamisel liitiumitootmine palju enamat kulukas protsess kui soolvee ekstraheerimine, kuigi nende mineraalide liitiumisisaldus on suurem kui soolases vees.

Viiest mineraalainest kasutatakse liitiumitootmiseks kõige sagedamini spodumeeni. Pärast kaevandamist kuumutatakse spodumeen 2012 Fahrenheiti kraadini ja jahutatakse seejärel 149 kraadini. Seejärel purustatakse ja röstitakse uuesti, seekord kontsentreeritud väävelhappega.Lõppkokkuvõttes lisatakse naatriumkarbonaat või sooda ja saadud liitiumkarbonaat kristallitakse, kuumutatakse, filtreeritakse ja kuivatatakse.

Töötlemine savist

Mitmed ettevõtted uurivad Nevadas savist liitiumit, sealhulgas Ameerika liitium ja Noram Ventures. Ettevõtted katsetavad erinevaid tootmismeetodeid, sealhulgas väävelhappe leostamist.

Liitium metalliks muutmine

Liitium muundatakse metalliks elektrolüütilises rakus, kasutades liitiumkloriidi. Liitiumkloriid segatakse sulatatud eutektilise elektrolüüdi saamiseks kaaliumkloriidiga vahekorras 55% kuni 45%. Kaaliumkloriid lisatakse liitiumijuhtivuse suurendamiseks, sulandamistemperatuuri alandades.

Umbes 840 kraadi Farhenheiti juures sulatamisel ja elektrolüüsimisel eraldub kloorgaas, samal ajal kui sulav liitium tõuseb pinnale, kogunedes valatudrauda korpused. Toodetud puhas liitium mähitakse oksüdeerumise vältimiseks parafiinvahasse. Liitiumkarbonaadi muundumissuhe liitiummetalliks on umbes 5,3 kuni 1.

Ülemaailmne liitiumitootmine

The viie parima riigi hulka liitiumitootmiseks 2018. aastal olid Austraalia, Tšiili, Hiina, Argentina ja Zimbabwe. Sel aastal tootis Austraalia 51 000 tonni liitiumit, viimane on selle kohta kättesaadav. Kogu maailma toodang, välja arvatud USA, ulatus 70 000 tonnini.

The ettevõtted kõige rohkem liitiumit toodavad Albemarle, Sociedad Quimica ja Minera de Chile ning FMC.

instagram story viewer