O'n yillar davomida tijorat lityum ishlab chiqarish spodumen, petalit va lepidolit kabi mineralli ma'dan manbalariga tayangan. Biroq, bunday manbalardan lityum qazib olish metallni lityum o'z ichiga olgan sho'rlarni chiqarib olishdan ancha qimmatga tushadi. Aslida, qattiq toshdan lityum qazib olishning narxi sho'rlarni ishlab chiqarishning ikki barobariga teng bo'lib, 2000 yil boshidan buyon bunday manbalarning ko'pchiligi bozorda sotilganligini tushuntirib beradi.
Salar brinlari lityum, kaliy va natriy kabi yuqori konsentratsiyali eritilgan tuzlarni o'z ichiga olgan er osti suv omborlari deb ta'riflanishi mumkin. Ular, odatda, maishiy deb nomlanadigan quritilgan ko'llar sathidan pastda joylashgan.
Lityum sho'r, spodumen va loydan ishlov beriladi.
Brine'dan ishlov berish
Brinlardan lityum olish uchun, tuzga boy suvlarni oldin bir necha bug'langan suv havzalariga bir necha oy davomida quyosh bug'lanishi sodir bo'lgan yuzaga surish kerak. Tabiiyki, baland tog'liklarda tabiiy ofatlar buzilganligi sababli, quyosh bug'lanishi buziladigan joylarda tuzlarni hosil qilish uchun ideal va iqtisodiy usul hisoblanadi.
Kaliy ko'pincha erta suv havzalaridan hosil qilinadi, keyinchalik suv havzalari tobora yuqori miqdordagi lityum kontsentratsiyasiga ega. Iqtisodiy lityum manbai sho'rvalari an'anaviy ravishda million litiydan bir necha yuz qismdan 7000 ppm yuqoriga qadar har qanday joyni o'z ichiga oladi.
Bug'lanish havzasidagi lityum xlorid tegmaslik konsentratsiyaga yetganda, eritma ekstraksiya va filtrlash istalgan kiruvchi borli yoki magniyli moddalarni olib tashlaydigan qutqaruv qurilmasiga pompalanadi. Keyinchalik, natriy karbonat (soda kislotasi) bilan muomala qilinadi, shu bilan lityum karbonat çökelir. Lityum karbonat suziladi, quritilishi va etkazib berishga tayyor.
Haddan tashqari qoldiq sho'rlar pulga qaytariladi.
Lityum karbonat barqaror oq chang bo'lib, lityum bozorida asosiy vositachidir, chunki u muayyan sanoat tuzlari va kimyoviy moddalarga aylanishi mumkin yoki lityum metallga ishlov berilishi mumkin.
Spodumdan ishlov berish
Ayirboshlash manbalaridan farqli o'laroq, lityumni spodumen va boshqa minerallardan ajratish gidrometallurgik jarayonlarning keng spektrini talab qiladi.
Masalan, Avstraliyada qazib olingan spodumenli ma'danlarni Galaxy Resources lityum kristalli fazasini alfa-betaga (protsessor deb ataladigan jarayon) aylantirish uchun dastlab aylanadigan kaltsiyalashtiradigan pechda javhani ag'daradi va isitadi. Bu ruda tarkibidagi lityumning natriy bilan almashtirilishiga imkon beradi. Olingan spodum kontsentrati sulferik kislotaga aralashtirilgunga qadar yana qovuriladi va uni qayta qovurishdan oldin sovutiladi va nozik changga aylanadi. Keyinchalik quyqalar bilan ishlaydigan filtrli tizim yig'ilgan zaharli moddadan chiqadi, bu esa eritmani magniy va kaltsiyni yo'q qiladi.
Va nihoyat, sodali suv kuli qo'shiladi va lityum karbonat kristallanadi, isitiladi, filtri qilinadi va 99% sof lityum karbonat kabi quritiladi.
Gildan ishlov berish
Lityumni killerdan chiqarish uchun turli yondashuvlar mavjud.
Qaysi yo'lni tanlashni tanlash tanlangan xom ashyoning tabiatiga bog'liq. Ko'pchilik lityum ekstraksiya jarayonlari qo'llanilgan bo'lsa-da, joriy jarayonlarning aksariyati pegmatit xom ashyolari uchun ishlab chiqilgan va lityumni loydan tayyorlangan materialdan olish uchun mutlaqo samarali bo'lmaydi. Mines tadqiqotlari byurosi spodumen va amblikonitdan lityum ekstrakti uchun ohak-gips qovurilgan va xlorid qovurilgan terisini tekshirishdi.
Lityumni loydan ajratish uchun o'rganilayotgan usullar orasida suvni ajratish, gidrotermal qayta ishlash, kislota eritishni, kislota suvini yuvish, gidroksidi qovurish va suv bilan yuvish, sulfat qovurish va suv bilan yuvish, xlorli qovurish va suv bilan yuvish va ko'p reaktiv qovurish suvli eritmalar kiradi. . Biroq, sinovlarga qaramay, gil, iqtisodiy jihatdan qulay va savdo sifatida amalga oshirilmayapti.
Natijada sho'rdan lityumni arzon, lekin sekin, spodumen qimmat, ammo tez, loyni esa, miqyosi hali bozorda isbotlanmagan. Lityum qazib olishning yangi texnologiyalari (sho'r yuvish, erituvchi ekstraktsiya, geotermik ekstraksiya va elektroliz singari) ko'zdan kechiriladi, ammo topilmalar tijorat maqsadlarida foydalanish uchun juda nochor.
Lityumni metallga aylantirish
Lityumni metalga aylantirish lityum xlorid yordamida elektrolitik hujayradan amalga oshiriladi.
Xlorid kaliy xlorid bilan 55 foiz lityum xlorid bilan 45 foiz kaliy xlorid bilan eritib yuborilgan eutektik elektrolitni hosil qilish uchun aralashtiriladi. Lityumning o'tkazuvchanligini oshirish uchun termoyadroviy haroratini pasaytirish uchun kaliy xlorid qo'shiladi.
Taxminan 450 ° S atrofida eritilgan va elektrolitlar xlor gazidan ozod bo'lganda, eritilgan lityum quyma temir korpuslarda yig'ilib, elektrolitlar yuzasiga ko'tariladi. Ishlab chiqarilgan sof lityum oksidlanishni oldini olish uchun parafin mumiga o'raladi. Lityum karbonatning lityum metalga aylanish darajasi 5,3 dan 1 gacha.
Global lityum ishlab chiqarish
Chili va Avstraliya dunyodagi eng katta lityum manbalar bo'lsa-da, AQSh, Argentina va Xitoy ham yirik ishlab chiqaruvchilar hisoblanadi. Lityum bozori asosan to'rtta kompaniya: Sosedad Quimica va Minera de Chili (Chili), Talison (Avstraliya), Chemetall (Germaniya) va FMC (AQSh) tomonidan boshqariladi. Lityum karbonat odatda uch yildan besh yilgacha ma'danchilardan qayta ishlovchilarga, shu jumladan yuqorida sanab o'tilgan kimyoviy moddalar va lityum metallarni ishlab chiqaradigan va sotadigan, qayta ishlanadigan kontraktlarda sotiladi.
2017-yilda jahon miqyosida lityum ishlab chiqarish (AQSh ishlab chiqarishidan tashqari) 43 ming tonnani tashkil etdi.