商用リチウム生産の概要

リチウムアメリカ 2013

ほとんどのリチウムは、地下の塩水貯留層からのリチウム含有塩の抽出、またはスポジュメンなどのリチウム含有岩石の採掘のいずれかから商業的に生産されます。粘土源からのリチウム生産は商業的に実行可能になると予想されますが、おそらく2022年までではありません.

リチウムは、ラップトップ、携帯電話、電気自動車、セラミックス、ガラスなどに見られる充電式バッテリーなどに一般的に使用される金属です。地球上で最も軽い金属であり、素の状態ではナイフで切れるほど柔らかい。

ブラインからの処理

現在生産されているリチウムの多くは、ボリビア、アルゼンチン、チリの高地にある塩水貯留層から抽出されています。塩水からリチウムを抽出するためには、まず塩分の多い水を一連の大きな蒸発池に汲み上げて地表に送り込み、数か月かけて太陽蒸発を行う必要があります。

カリウムは多くの場合、初期の池から最初に収穫されますが、後の池ではリチウムの濃度がますます高くなります.経済的なリチウム源の塩水には、通常、数百万分率 (ppm) から 7,000 ppm 以上のリチウムが含まれています。

蒸発池の塩化リチウムが最適な濃度に達すると、溶液は回収プラントにポンプで送られ、そこで抽出とろ過によって不要なものが除去されます ボロン また マグネシウム .その後、炭酸ナトリウム（ソーダ灰）で処理し、炭酸リチウムを沈殿させます。次に、炭酸リチウムを濾過し、乾燥させる。余分な残留塩水は、塩水に戻されます。

炭酸リチウムは安定した白色粉末であり、特定の工業用塩や化学薬品に変換したり、純粋なリチウム金属に加工したりできるため、リチウム市場で重要な中間体となっています。

鉱物からの加工

塩水源とは対照的に、スポジュメン、レピドライト、ペタライト、アンブリゴナイト、およびユークリプタイトからのリチウムの抽出には、幅広いプロセスが必要です。エネルギー消費量と必要な材料のために、採鉱からのリチウム生産は、塩水よりもリチウム含有量が高いにもかかわらず、塩水抽出よりもはるかにコストのかかるプロセスです.

5つのミネラルのうち、スポジュメンはリチウム生産に最も一般的に使用されています.採掘後、スポジュメンは華氏 2012 度まで加熱され、その後 149 度まで冷却されます。その後、再び粉砕し、今回は濃硫酸で焙煎します。 最終的に、炭酸ナトリウムまたはソーダ灰を加え、得られた炭酸リチウムを結晶化し、加熱し、濾過し、乾燥させます。

粘土からの加工

いくつかの企業が、ネバダ州の粘土からのリチウムの抽出を検討しています。 アメリカンリチウム そしてノーラム・ベンチャーズ。企業は、硫酸浸出を含むさまざまな製造方法をテストしています。

リチウムを金属に変える

リチウムの金属への変換は、塩化リチウムを使用する電解セルで行われます。溶融共晶電解質を生成するために、塩化リチウムは塩化カリウムと５５％対４５％の比率で混合される。溶融温度を下げながらリチウムの導電率を高めるために、塩化カリウムが加えられます。

華氏約840度で溶融および電気分解すると、塩素ガスが放出され、溶融リチウムが表面に上昇し、鋳造物に集まります。 鉄 エンクロージャ。生成された純粋なリチウムは、酸化を防ぐためにパラフィン ワックスで包まれています。炭酸リチウムからリチウム金属への変換比は約 5.3 対 1 です。

世界のリチウム生産量

の 上位 5 カ国 2018 年のリチウム生産量は、オーストラリア、チリ、中国、アルゼンチン、ジンバブエでした。オーストラリアは、その年に 51,000 トンのリチウムを生産しました。最新の数値が入手可能です。米国を除く全世界の総生産量は 70,000 トンに達しました。

の 企業 最もリチウムを生産するのは、Albemarle、Sociedad Quimica y Minera de Chile、および FMC です。