La mayor parte del litio se produce comercialmente a partir de la extracción de sales que contienen litio de depósitos de salmuera subterráneos o de la extracción de rocas que contienen litio, como la espodumena. Producción de litio a partir de fuentes de arcilla. Se espera que sea comercialmente viable, aunque quizás no hasta 2022.
El litio es un metal que se usa comúnmente en baterías como las recargables que se encuentran en computadoras portátiles, teléfonos celulares y autos eléctricos, así como en cerámica y vidrio. Es el metal más ligero de la Tierra y es lo suficientemente suave como para cortarlo con un cuchillo cuando está en su forma elemental.
Procesamiento de salmuera
Gran parte del litio que se produce en la actualidad se extrae de depósitos de salmuera llamados salars que se encuentran en áreas de gran altitud de Bolivia, Argentina y Chile. Para extraer litio de las salmueras, las aguas ricas en sal deben primero bombearse a la superficie a una serie de grandes estanques de evaporación donde la evaporación solar ocurre durante varios meses.
El potasio a menudo se recolecta primero de los estanques tempranos, mientras que los estanques posteriores tienen concentraciones cada vez más altas de litio. Las salmueras económicas de fuente de litio normalmente contienen desde unos pocos cientos de partes por millón (ppm) de litio hasta más de 7.000 ppm.
Cuando el cloruro de litio en los estanques de evaporación alcanza una concentración óptima, la solución se bombea a una planta de recuperación donde la extracción y el filtrado eliminan los residuos no deseados. boro o magnesio. Luego se trata con carbonato de sodio (carbonato de sodio), precipitando así el carbonato de litio. A continuación, el carbonato de litio se filtra y se seca. El exceso de salmuera residual se bombea de nuevo al salar.
El carbonato de litio es un polvo blanco estable que es un intermediario clave en el mercado del litio porque se puede convertir en sales industriales y productos químicos específicos, o se puede procesar en litio puro metal.
Procesamiento de minerales
En contraste con las fuentes de salmuera de salar, la extracción de litio de espodumena, lepidolita, petalita, ambligonita y eucriptita requiere una amplia gama de procesos. Debido a la cantidad de consumo de energía y materiales necesarios, la producción de litio de la minería es mucho más proceso costoso que la extracción de salmuera, aunque estos minerales tienen un mayor contenido de litio que el agua salada.
De los cinco minerales, la espodumena es el más utilizado para la producción de litio. Después de que se extrae, la espodumena se calienta a 2012 grados Fahrenheit y luego se enfría a 149 grados. Luego se tritura y se tuesta nuevamente, esta vez con ácido sulfúrico concentrado.Finalmente, se añade carbonato de sodio o ceniza de sosa y el carbonato de litio resultante se cristaliza, calienta, filtra y seca.
Procesamiento de arcilla
Varias empresas están explorando la extracción de litio de arcilla en Nevada, entre ellas Litio americano y Noram Ventures. Las empresas están probando diferentes métodos de producción, incluida la lixiviación con ácido sulfúrico.
Convertir el litio en metal
La conversión del litio en metal se realiza en una celda electrolítica que utiliza cloruro de litio. El cloruro de litio se mezcla con cloruro de potasio en una proporción de 55% a 45% para producir un electrolito eutéctico fundido. Se agrega cloruro de potasio para aumentar la conductividad del litio mientras se reduce la temperatura de fusión.
Cuando se fusiona y se electroliza a unos 840 grados Farhenheit, se libera cloro gaseoso mientras que el litio fundido sube a la superficie y se acumula enhierro recintos. El litio puro producido se envuelve en cera de parafina para evitar la oxidación. La relación de conversión de carbonato de litio a litio metálico es de aproximadamente 5,3 a 1.
Producción mundial de litio
los cinco países principales para la producción de litio en 2018 fueron Australia, Chile, China, Argentina y Zimbabwe. Australia produjo 51.000 toneladas métricas de litio ese año, la última de la que hay cifras disponibles. La producción global total, excluyendo los Estados Unidos, ascendió a 70.000 toneladas métricas.
los empresas que producen más litio son Albemarle, Sociedad Química y Minera de Chile y FMC.