Арилжааны Lithium үйлдвэрлэлийн ерөнхий тойм

Аргентин дахь Lithium America's Cauchari-Olaroz төслийн лититийн давслаг цөөрөм. Lithium Americas © 2013

Арван жилийн туршид арилжааны литийн үйлдвэрлэл нь spodumene, petalite, lepidolite зэрэг эрдэс хүдрийн эх үүсвэрээс хамаардаг. Гэсэн хэдий ч энэ төрлийн эх үүсвэрээс лити үүсэх нь лити-агуулсан шорооноос металлыг гаргаж авахаас хамаагүй үнэтэй байдаг. Үнэн хэрэгтээ, хатуу чулуулагаас литийн олборлох зардал нь шороон замаар үйлдвэрлэх давхард тооцогдох бөгөөд 2000 оны эхэн үеэс эхлэн эдгээр эх үүсвэрүүдийн ихэнх нь зах зээлээс үнэтэй байсан талаар тайлбарлаж байна.

Саларийн шороог нь литийн, кали, натри гэх мэт уусдаг давсны өндөр агууламжтай далд уурхайн усан сан гэж тодорхойлж болно. Эдгээр нь голдуу хатаасан балетын гадаргуугаас доош байдаг бөгөөд энэ нь salar гэгддэг.

Литиум нь давсны уусмалд хадгалсан, давслаг, шавар, шаварлаг бүтээгдэхүүнээс боловсруулдаг.

Давсны уусмалаас боловсруулах

Латиумыг шорооноос гаргаж авахын тулд давс ихтэй усыг эхлээд гадаргуу руу шахаж ууршуулах хэд хэдэн ууршилттай цөөрөмд сар бүр хийнэ. Учир нь salar брезентүүд нь өндөр өндөрт тохиолддог бөгөөд хур тунадас багатай газар нарны ууршилт нь давсны хурдыг хэмнэх хамгийн үр дүнтэй арга юм.

Кали нь ихэвчлэн эрт цөөрмөөс эхлэн хуримтлагддаг бол дараа нь цөөрөм нь литийн концентрац ихтэй байдаг. Эдийн засгийн литийн эх үүсгүүр нь ихэвчлэн хэдэн сая литр тутамд хэдэн зуугаараа 7000ppm хүртэл байдаг.

Ууршимтгай цөөрөм дэх литийн хлорид нь хамгийн тохиромжтой концентрацийг хүртсэн үед уусмалыг олборлолт, шүүнэ. Дараа нь натрийн карбонат (содын үнс), улмаар лити карбонатыг түрхэнэ. Литиум карбонатыг шүүж, хатааж, хүргэхэд бэлэн байдаг.

Илүүдэл үлдэгдэл давсархаг давсархаг шороог буцалгана.

Литиум карбонат нь литийн зах зээлд голлох зуучлагч бөгөөд тогтвортой цагаан нунтаг юм. Учир нь энэ нь аж үйлдвэрийн давс, химийн бодис, эсвэл лити металлын боловсруулалтанд хувирч болдог.

Spodumene-аас боловсруулах

Салбарын давсны эх үүсвэрээс ялгаатай нь сподумен болон бусад эрдэс бодисын литийн олборлолт нь гидрометаллургийн олон төрлийн үйл явцыг шаарддаг.

Тухайлбал, Австралид олборлосон spodumene уурхайд байгаа Galaxy Resources нь эхлээд альфа хүртэл бета ( буулгах үйл явц гэж нэрлэдэг) лити-ийн болор фазыг хувиргахын тулд эргэдэг кальцийн зууханд хүдрийг халаана. Энэ нь хүдэр дэх лити нь натриээр шилжинэ. Үүний үр дүнд сподумений концентрацийг хөргөгчинд дахин дахин нунтаглаж sulteric acid-тэй холилдохын өмнө нарийн нунтаг болгон нунтаглана. Зузаан шингээгч шүүлтүүр нь концентрацитай архинаас хаягдлыг ялгаж салгахад хур тунадас нь магни, кальцийг устгадаг.

Эцэст нь содын үнс нэмэгдэх бөгөөд литийн карбонатыг талсжуулж, халааж, шүүж, 99 хувийн цэвэр литийн карбонатаар хатаана.

Clay-аас боловсруулалт хийх

Лити-ээс олборлох боломжтой өргөн хүрээтэй арга байдаг.

Ямар аргыг сонгох сонголт нь тухайн түүхий эдийн шинж чанараас шалтгаална. Хэдийгээр олон тооны литийн олборлолтын процессыг ашигласан боловч түүхий эдийг патматитаар боловсруулсан одоогийн үйл явцын ихэнх нь боловсруулагдсан бөгөөд шаварлаг тэжээлээс литийн хүдрийг олборлоход бүрэн үр дүнтэй байж чадахгүй. Уурхайн судалгааны товчоо нь spodumene болон amblygonite-аас лити-олборлоход шохой-гөлтгөн шарсан, хлоридын махыг судлав.

Лакийн хайлуур жонш олборлох аргууд нь ус задрах, гидротермаль эмчилгээ, хүчиллэг уусгах, хүчиллэгжүүлэх, хүчиллэгжүүлэх, шүлтлэг тэжээл, ус хайлуулах, сульфатын ууршилт, усны уусалт, хлоридын хатуулаг, усны уусалт, олон урвалж ургах . Гэхдээ сорилтыг үл харгалзан шавар нь хараахан батлагдаагүй байгаа бөгөөд энэ нь арилжааны хувьд хийгдээгүй байна.

Эцэст нь, литийн давсны уусмалаас олборлох нь хямд боловч удаан, spodumene үнэтэй боловч хурдан, шавар нь арилжааны хувьд нотлогдоогүй байна. Литиумын олборлолтын технологийг (уусмал, уусгагч, газрын гүний дулааны боловсруулалт, электролиз гэх мэт) шингээсэн шинэ технологи байгаа боловч үр дүн нь арилжааны зориулалтаар ашиглах боломжгүй юм.

Металл дахь Lithium-г эргүүлэх

Литий металлыг металл болгох нь литийн хлоридыг ашиглан электролитийн эсээр хийгддэг.

Хлорид нь калийн хлоридтай 55% литийн хлоридын харьцаатай 45% калийн хлоридтай холилдон хайлмал иутектик электролит үйлдвэрлэхэд зориулагдсан. Хлоридыг нэмж, литийн цахилгаан дамжуулах чанарыг нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ хайлуулах температурыг бууруулдаг.

450 ° C-д хайлуулж, электролиз хийж байх үед хлорын хий ангижралд ордог бол хайлсан лити нь электролитийн гадаргуу дээр хүрч, цутгамал төмрийг хуримтлуулдаг. Исэлдэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд парафины лаванд хийсэн цэвэр лити нь ороосон байна. Литиум карбонатыг лити металлын хувиргах харьцаа нь ойролцоогоор 5.3-1 байна.

Глобал Литиум үйлдвэрлэл

Чили, Австрали нь дэлхийн хамгийн том литийн эх үүсвэрүүд боловч АНУ, Аргентин, Хятад зэрэг томоохон үйлдвэрлэгчид байдаг. Литигийн зах зээл нь дөрвөн компаниас Sociedad Química y Minera de Chile (Чили), Талион (Австрали), Чеметалл (Герман), FMC (АНУ) гэсэн дөрвөн компани давамгайлж байна. Литум карбонат нь уурхайчдын олборлолтоос 3-5 жилийн хооронд гэрээ байгуулж, дээр нь жагсаасан, химийн бодис ба лити металлын үйлдвэрлэл, зах зээлд борлуулдаг.

2017 онд дэлхий даяар үйлдвэрлэсэн литий (үйлдвэрлэсэн бүтээгдэхүүнийг эс тооцвол) 43 мянган тонныг үйлдвэрлэжээ.