Onilliklər ərzində kommersiya lityum istehsalı spodumen, petalit və lepidolit kimi mineral qaynaq mənbələrinə əsaslanırdı. Lakin, bu cür mənbələrdən lityum çıxarılması metalın lityum tərkibli dənələrdən çıxarılmasından daha xeyli xərclidir. Əslində, lityumun çətin daşlardan çıxarılması xərcləri, 2000-ci illərin əvvəllərindən etibarən ən çox bu cür mənbələrin bazarda nəyə görə satıldığını izah edərək, brinlərdən istehsalın ikiqat olması hesab olunur.
Salar brinləri lityum, kalium və sodyum kimi yüksək səviyyədə həll olunan duzları olan yeraltı su anbarları kimi təsvir edilə bilər. Bunlar, ümumiyyətlə, quru gölməçələrin səthində, taxt kimi tanınırlar.
Lityum dəniz, spodumen və gildən işlənir.
Brine dən emal
Salyangozlardan lityum çıxarmaq üçün, duza zəngin sular əvvəlcə bir neçə ay ərzində günəş buxarlanmasının baş verdiyi bir sıra buxarlanma gölməçələrinə səthə vurulmalıdır. Bərabər təbəqələr yüksək təbəqələrdə təbii olaraq meydana gəldiyindən və aşağı yağışlı ərazilərdə günəş buxarlanmasının düzəldilməsi üçün ideal və səmərəli üsuldur.
Kalium ilk növbədə ilk növbədə erkən gölməçələrdən yığılır, sonrakı gölməçələrin getdikcə yüksək konsentrasiyası lityumdur. İqtisadi lityum mənşəli şoraflar adətən milyonlarla lityumdan bir neçə yüz hissədən hər yerə 7,000ppm-dən yuxarı qədər daxildir.
Buharlaşma havuzlarında lityum xloru optimal konsentrasiyaya çatdıqda, həll çıxarılması və süzülməsi istenmeyen boru və ya maqneziumu aradan qaldırdığı bir qurtarma zavoduna pompalanır. Daha sonra sodyum karbonat (soda külü) ilə müalicə olunur, bununla da lityum karbonat çökür. Lityum karbonat süzülür, qurudulur və çatdırılmağa hazırdır.
Artıq qalıq duzlu içkilər pullara geri qaytarılır.
Lityum karbonat lityum bazarında əsas vasitəçi olan sabit sənaye tozları və kimyəvi maddələrə çevrilə bilər və ya lityum metalə çevrilə bilən sabit ağ tozdur.
Spodumendən işlənmə
Salamura qaynaqlarının mənbələrindən fərqli olaraq, spodumdan və digər minerallardan lityum çıxarılması geniş hidrometallurgik proseslər tələb edir.
Məsələn, Avstraliyada qazılmış spodumen mədənləri olan Galaxy Resources, lityum kristal fazasını alfa-beta-dan beta -ya çevirmək üçün bir qaynayan kalsifikasiya fırınında cevizi ilk dəfə əzir və qızdırır. Bu, filizdə olan lityumun natriumla köçürülməsinə imkan verir. Nəticədə hazırlanan spodum konsentratı sülfik turşu ilə qarışdırılmadan və yenidən qovurmadan əvvəl soyudulur və incə toz halına gətirilir. Bir qalınlaşdırıcı-filtr sistemi daha sonra konsentrasiyalı içkilərdən atığı ayırır, bu yağış isə bu həlledicidən magnezium və kalsium çıxarır.
Nəhayət, soda külü əlavə edilir və lityum karbonat kristalizə olunur, qızdırılır, süzülür və 99 faiz təmiz lityum karbonat kimi qurudulur.
Gildən emal
Lityumu killerdən çıxarmaq üçün müxtəlif yanaşmalar mümkündür.
İzləmə üsulu seçilən xüsusi xammalın təbiətindən asılıdır. Çox lityum hasilat prosesləri tətbiq olunmasına baxmayaraq, mövcud proseslərin əksəriyyəti pegmatit xammalı üçün hazırlanmışdır və lityumun killi yem maddəsindən çıxarılması üçün tamamilə effektli olmaya bilər. Mina tədqiqatları Bürosu, spodumen və amblikonitdən lityum hasilatı üçün lime-gips qızdırma və xlorid qovurma araşdırmışdır.
Lityumun killerdən çıxarılması üçün tədqiq edilən üsullar arasında suyun ayrılması, hidrotermal müalicə, turşuların süzülməsi, turşu qabartma suyu sızması, qələvi qovurma suyu səthi, sulfat qovurma suyu süzmə, xlorlu qovurma suyu səthi və bir çox reagent qızartma suyu səthi . Bununla belə, testə baxmayaraq, gil hələ xeyli xərclənməyəcəyi sübuta yetmir və kommersiya cəhətdən həyata keçirilmir.
Sonda, brindən lityum çıxarılması ucuz, lakin yavaş, spodumen bahalı, lakin sürətli, gil hələ miqyasda ticari olaraq sübut edilmir. Çirkləndirici yeni lityum hasilatı texnologiyaları (leaching, solvent çıxarılması, geotermal çıxarılması və elektroliz daxil olmaqla) baxılır, lakin nəticələr ticari olaraq istifadə edilmək üçün çox incədir.
Metalya Lityumu Döndər
Lityumu metal halına gətirmək lityum xlorid istifadə edərək elektrolitik bir hüceyrədə aparılır.
Xlorid kalsiyum xlorid ilə qarışdırılır və bu, 55% lityum xloridlə 45% potasyum xloridlə eritilmiş eutektik elektrolit hazırlamaqdır. Fosfor temperaturu azaldılarkən lityumun keçiriciliyini artırmaq üçün potasyum xlorid əlavə edilir.
450 ° C temperaturda əridilmiş və elektroliz olunduqda, xlor qazı azad edilərkən, eritilmiş lityum dəmir dəmir qablarda toplanaraq elektrolitin səthinə qalxır. Təmiz lityum oksidləşmənin qarşısını almaq üçün parafin mumuna bükülmüşdür. Lityum karbonatın lityum metalə çevrilmə nisbəti təxminən 5.3-dən 1-ə qədərdir.
Qlobal Lityum İstehsalat
Çili və Avstraliya dünyanın ən böyük lityum qaynaqları olmasına baxmayaraq ABŞ, Argentina və Çin də böyük istehsalçılardır. Lityum bazarı dörd şirkətin üstünlük təşkil edir: Sociedad Química y Minera de Chile (Çili), Talison (Avstraliya), Chemetall (Almaniya) və FMC (ABŞ). Lityum karbonat ümumiyyətlə yuxarıdakı kimyəvi maddələr və lityum metal istehsal edən və bazarda istehsal edən mədənçılardan refinerlərə qədər 3-5 illik müqavilələrə satılır.
2017-ci ildə dünya miqyasında lityum istehsalı (ABŞ istehsalı istisna olmaqla) 43 min ton təşkil edib.