لمحة عامة عن إنتاج الليثيوم التجاري

على مدى عقود، اعتمد إنتاج الليثيوم التجاري على مصادر خام المعادن مثل سبودومين وبيتاليت و ليبيدوليت. استخراج الليثيوم من هذه المصادر، ومع ذلك، هو أكثر تكلفة بكثير من استخراج المعدن من المحاليل المحتوية على الليثيوم. في الواقع، تشير التقديرات إلى أن تكلفة استخراج الليثيوم من الصخور الصلبة هي ضعف إنتاجها من المحاليل الملحية، موضحا لماذا تم تسعير معظم هذه المصادر من السوق على مدى السنوات ال 20 الماضية.

- 1>>

يمكن وصف ملحي سالار بأنها خزانات تحت الأرض تحتوي على تركيزات عالية من الأملاح الذائبة، مثل الليثيوم والبوتاسيوم والصوديوم. وعادة ما توجد هذه الأسماك تحت سطح أحواض البحيرة المجففة، المعروفة باسم سالارس.

استخراج الليثيوم

من أجل استخراج الليثيوم من المحاليل الملحية، يجب أولا ضخ المياه الغنية بالملح إلى السطح في سلسلة من أحواض التبخر حيث يحدث التبخر الشمسي على مدى عدة أشهر. لأن المحاليل سالار تحدث بشكل طبيعي على ارتفاعات عالية وفي مناطق انخفاض هطول الأمطار، والتبخر الشمسي هو وسيلة مثالية وفعالة من حيث التكلفة لترسيح الأملاح.

غالبا ما يتم حصاد البوتاسيوم أولا من البرك المبكرة، في حين أن البرك في وقت لاحق لديها تركيزات عالية من الليثيوم. الاقتصاديات المحتوية على الليثيوم مصدر عادة تحتوي في أي مكان من بضع مئات من أجزاء في المليون من الليثيوم إلى ما يزيد عن 7000ppm.

عندما يصل كلوريد الليثيوم في أحواض التبخر إلى تركيز مثالي، يتم ضخ المحلول إلى محطة استرداد حيث يقوم الاستخلاص والتصفية بإزالة أي بورون أو مغنيسيوم غير مرغوب فيه.

ومن ثم يتم معالجتها بكربونات الصوديوم (رماد الصودا)، مما يعجل كربونات الليثيوم. يتم تصفية كربونات الليثيوم، المجففة وجاهزة للتسليم. يتم ضخ المحاليل المتبقية المتبقية إلى سالار.

كربونات الليثيوم هي مسحوق أبيض مستقر، وهو وسيط رئيسي في سوق الليثيوم لأنه يمكن تحويلها إلى أملاح صناعية معينة وكيماويات، أو معالجتها في معدن الليثيوم.

استخراج الليثيوم من سبودومين والمعادن الأخرى، على النقيض من مصادر المالحة سالار، يتطلب مجموعة واسعة من العمليات الهيدرومينية.

تقوم شركة غالاكسي ريسورسز، التي تعد منجم سبودومين الملغومة في أستراليا، على سبيل المثال، بسحق أول خام في فرن التكليس الدوراني وتسخينه من أجل تحويل مرحلة الليثيوم الكريستالية من ألفا إلى بيتا (وهي عملية يشار إليها على أنها تناقص). وهذا يسمح للاليثيوم الموجودة في خام لتكون النزوح من قبل الصوديوم.

يتم تبريد تركيز سبودومين الناتج ثم يطحن في مسحوق ناعم قبل أن يخلط مع حامض سولفيري ثم ينفخ مرة أخرى.

ثم يقوم نظام الترشيح المخفق بفصل النفايات عن الخمور المركزة، بينما يزيل الهطول المغنيسيوم والكالسيوم من هذا المحلول.

وأخيرا، يتم إضافة رماد الصودا وتتبلور كربونات الليثيوم وتسخينها وتصفيتها وتجفيفها بنسبة 99 في المئة كربونات الليثيوم النقي.

جعله في المعادن

تحويل الليثيوم في شكل معدني يتم في خلية كهربائيا باستخدام كلوريد الليثيوم.

يتم خلط كلوريد مع كلوريد البوتاسيوم بنسبة 55٪ كلوريد الليثيوم إلى 45٪ كلوريد البوتاسيوم من أجل إنتاج بالكهرباء يوتكتيك المنصهرة. ويضاف كلوريد البوتاسيوم لزيادة التوصيل من الليثيوم مع خفض درجة الحرارة الانصهار.

عندما تنصهر وتحلل بالكهرباء في حوالي 450 ° يتم تحرير غاز الكلور C بينما يرتفع الليثيوم المنصهر إلى سطح الالكتروليت، ويجمع في حاويات من الحديد الزهر. يلف الليثيوم النقي المنتجة في شمع البارافين لمنع الأكسدة. نسبة التحويل من كربونات الليثيوم إلى معدن الليثيوم حوالي 5. 3 إلى 1.

على الرغم من أن شيلي وأستراليا هي أكبر مصادر الليثيوم في العالم، فإن الولايات المتحدة والأرجنتين والصين هي أيضا من المنتجين الرئيسيين. ويهيمن على سوق الليثيوم بشكل كبير أربع شركات هي: سوسيداد كيميكا y مينيرا دي تشايل (تشيلي)، تشيميتال (ألمانيا)، فمك (الولايات المتحدة الأمريكية) وتاليسون (أستراليا). وتباع كربونات الليثيوم عموما على عقود تتراوح بين ثلاث وخمس سنوات من عمال المناجم إلى مصافي التكرير، بما في ذلك تلك المذكورة أعلاه، الذين ينتجون ويسويقون المواد الكيميائية في المراحل النهائية ومعادن الليثيوم.

في عام 2012، قدر المسح الجيولوجي الأمريكي (أوسغس) الإنتاج العالمي من الليثيوم بأكثر من 37 ألف طن متري.

في حين أن معظم هذا يستخدم كأملاح ومواد كيميائية، إلا أن جزء صغير فقط - على الأرجح، أقل من 10 في المئة - هو في نهاية المطاف بالكهرباء ويستخدم كمعدن.

وقد نمت عملية إعادة تدوير الليثيوم أيضا بشكل ملحوظ منذ أن افتتحت اليابان أول مصنع لإعادة تدوير البطاريات ليثيوم أيون في عام 1992. ويمكن الآن للمرافق في بلجيكا وألمانيا واليابان والولايات المتحدة وكندا معالجة جميع بطاريات الليثيوم والمكونات الأخرى.

المصادر

كوناز، إيهور "ليثيوم ريسورسز". المعادن الصناعية والصخور : السلع والأسواق والمستخدمين. إد. جيسيكا إلزيا كوجل، نيخيل C. تريفيدي، جيمس م. باركر.
هتب: // ووو. segemar. زاويه. ع / bibliotecaintemin / litio / lithiumindminrocks. بدف
باريت، واين T. وبرنارد J. O'Neill الابن "استعادة الليثيوم من المالحة المالحة باستخدام التبخر الشمسية". شركة فوت المعدنية. المصدر: سالتينستيتيوت. أورغ
هتبس: // ويب. أرشيف. أورغ / ويب / 20090404023936 / هتب: // ووو. saltinstitute. غزاله / المحتوى / التحميل / 1089/6304