Kwa miaka mingi, uzalishaji wa lithiamu wa kibiashara unategemea vyanzo vya madini ya madini kama vile spodumene, petalite, na lepidolite. Hata hivyo, kuchimba lithiamu kutoka kwa vyanzo kama hivyo ni gharama kubwa sana kuliko kuchimba chuma kutoka kwa viini vya lithiamu. Kwa kweli, gharama ya kuchukua lithiamu kutoka mwamba ngumu inakadiriwa kuwa mara mbili ya kuzalisha kutoka kwa brini, akielezea kwa nini vyanzo hivyo vimekuwa vilivyoko katika soko tangu miaka ya 2000 iliyopita.
Mvinyo ya salari inaweza kuelezwa kama mabwawa ya chini ya ardhi yaliyo na viwango vya juu vya chumvi, kama lithiamu, potasiamu, na sodiamu. Hizi kwa ujumla hupatikana chini ya uso wa ziwa zenye kavu, zinazojulikana kama salamu.
Litiamu hutengenezwa kutoka kwa brine, spodumene, na udongo.
Matayarisho kutoka Brine
Ili kuondokana na lithiamu kutoka kwa majibu, maji yenye chumvi lazima ya kwanza kuingizwa kwenye uso katika mfululizo wa mabwawa ya uvukizi ambapo uvukizi wa jua hutokea kwa miezi kadhaa. Kwa sababu salama za salamu hutokea kwa viwango vya juu-na katika maeneo ya mvua ya chini-evaporation ya jua ni njia bora na yenye gharama nafuu ya kuzuia chumvi.
Potasiamu mara nyingi huvunwa kutoka mabwawa ya awali, wakati mabwawa ya baadaye yanazidi kuwa na kiwango cha juu cha lithiamu. Vipuri vya kiuchumi vya lithiamu huwa na mahali popote kutoka sehemu mia chache kwa milioni ya lithiamu hadi zaidi ya 7,000ppm.
Wakati kloridi ya lithiamu katika mabwawa ya uvukizi hufikia mkusanyiko mzuri, suluhisho hilo hupandwa kwenye mmea wa kupona ambapo uchujaji na kuchuja hutafuta boron yoyote au magnesiamu zisizohitajika. Ni kisha kutibiwa na carbonate ya sodiamu (soda ash), na hivyo kuzuia lithiamu carbonate. Carbonate ya lithiamu ni iliyochujwa, kavu, na tayari kwa ajili ya kujifungua.
Brine ya mabaki ya ziada yanapigwa nyuma kwenye salamu.
Lithiamu carbonate ni poda nyeupe imara, ambayo ni mpatanishi muhimu katika soko la lithiamu kwa sababu inaweza kubadilishwa kuwa safu maalum za viwanda na kemikali, au kusindika ndani ya chuma cha lithiamu.
Usindikaji Kutoka kwa Spodumene
Tofauti na vyanzo vya salar brine, uchimbaji wa lithiamu kutoka spodumene na madini mengine inahitaji michakato mbalimbali ya hydrometallurgiska.
Rasilimali za Galaxy, ambazo mabomba ya madini yanapangwa nchini Australia, kwa mfano, hupunja kwanza na hupunguza ore katika joa ya calcining rotary ili kubadilisha awamu ya kiini ya lithiamu kutoka kwa alpha hadi beta (mchakato unaojulikana kama kupungua ). Hii inaruhusu lithiamu iliyopo katika ore ili kuhamishwa na sodiamu. Mchanganyiko wa spodumene hutolewa na umetengenezwa kwenye unga mwembamba kabla ya kuchanganywa na asidi ya sulpheriki na kuchomwa tena. Mfumo wa chujio unaojitenga kisha hutenganisha taka kutokana na maji ya kujilimbikizia, wakati mvua inapoondoa magnesiamu na kalsiamu kutoka kwa ufumbuzi huu.
Hatimaye, soda ash ni aliongeza na carbonate lithiamu ni crystallized, joto, filtered na kavu kama asilimia 99 lithiamu carbonate safi.
Usindikaji Kutoka Clay
Kuna njia mbalimbali za kutolewa kwa lithiamu kutoka kwa udongo.
Uchaguzi wa njia ya kufuata inategemea asili ya malighafi maalum kuchukuliwa. Ingawa michakato mengi ya lithiamu ya uchimbaji imetumiwa, mchakato wa sasa unaotengenezwa kwa ajili ya malighafi ya pegmatite na hauwezi kuwa na ufanisi kabisa wa kuondoa lithiamu kutoka kwa malisho ya udongo. Chuo cha Masomo ya Mines kimechunguza chokaa-jasi ya jasi na klorini ya kuchoma kwa extraction ya lithiamu kutoka spodumene na amblygonite.
Mbinu za kuchunguza kwa ajili ya kuondoa lithiamu kutoka kwenye udongo hujumuisha kupunguzwa kwa maji, matibabu ya hydrothermal, leaching ya asidi, leaching ya maji ya kuoka-maji, leaching ya maji ya kuchochea maji, leaching ya maji ya kuchochea maji, leaching ya maji ya kuchochea maji, na leaching nyingi za maji ya kukata maji . Hata hivyo, licha ya kupima, udongo haujaonekana kuwa gharama inayofaa na haifanyi biashara.
Mwishoni, kuondoa litiamu kutoka kwa brine ni nafuu lakini polepole, spodumene ni ghali lakini haraka, na udongo bado haujaonyeshwa kibiashara. Kuna vikwazo vya teknolojia mpya za uchimbaji wa lithiamu inayoonekana (ikiwa ni pamoja na leaching, uchimbaji wa kutengenezea, uchimbaji wa umeme, na electrolysis) lakini matokeo hayawezi kutumika kwa biashara.
Kugeuka Lithiamu Katika Chuma
Kubadilisha lithiamu ndani ya chuma hufanyika katika kiini cha electrolytic kutumia chloride ya lithiamu.
Kloridi imechanganywa na kloridi ya potasiamu kwa uwiano wa asilimia 55 ya lithiamu kloridi hadi asilimia 45 ya kloridi ya potasiamu ili kuzalisha electrolyte ya eutectic iliyotiwa. Kloridi ya potassiamu inaongezwa ili kuongeza conductivity ya lithiamu wakati wa kupunguza joto la fusion.
Unapotengenezwa na kuchapishwa kwa electrolyzed juu ya 450 ° C, gesi ya kloridi hutolewa, wakati lithiamu iliyoyeyuka inaongezeka hadi juu ya uso wa electrolyte, kukusanya katika kuunganishwa kwa chuma . Lithiamu safi inayozalishwa imefungwa kwa nta ya parafini ili kuzuia oxidization. Uwiano wa uongofu wa lithiamu kaboni na chuma cha lithiamu ni karibu 5.3 hadi 1.
Uzalishaji wa Global Lithium
Ingawa Chile na Australia ni vyanzo vya lithiamu kubwa duniani, Marekani, Argentina na China pia ni wazalishaji wakuu. Soko la lithiamu linaongozwa na makampuni manne: Sociedad Química y Minera de Chile (Chile), Talison (Australia), Chemetall (Ujerumani), na FMC (Marekani). Kadi ya kaboni ya lithiamu huuzwa kwa mikataba ya miaka mitatu hadi mitano kutoka kwa wachimbaji kwa kusafisha, ikiwa ni pamoja na wale walioorodheshwa hapo juu, ambayo huzalisha na soko la chini la kemikali na chuma cha lithiamu.
Mnamo 2017, uzalishaji (wa mzunguko) duniani kote wa lithiamu (ukiondoa uzalishaji wa Marekani) ulifikia tani 43,000 za tani.