Aastakümnete jooksul tugines liitiumitootmisele mineraalsete ressursside allikatele, nagu spodumene, petalite ja lepidoliit. Siiski on sellistest allikatest pärit liitiumi ekstraheerimine oluliselt kulukam kui metalli ekstraheerimine liitiumis sisalduvatest soolveedest. Tegelikult on raskmetallist liitiumi kaevandamise kulud kahekordistunud soolvee tootmisel, selgitades, miks enamikku sellistest allikatest on hinnad turult välja langenud alates 2000. aastate algusest.
Salari soolveesid võib kirjeldada maa-aluste mahutitena, mis sisaldavad lahustunud soolade, näiteks liitiumi, kaaliumi ja naatriumi kontsentratsioone. Need on üldiselt leitud kuivatatud lakebedide pinnast, mida nimetatakse salariteks.
Liitium töödeldakse soolvees, spodumeni ja savist.
Töötlemine soolalahusest
Selleks, et liitium ekstraheerida soolvetikatest, tuleb soolase rikkaliku veega pumbata esmalt pinnale aurutamisveekogude seeriasse, kus päikese aurustumine toimub mitu kuud. Kuna kõrgetel kõrgustel tekivad looduslikud soolveestikud, on madala vihmasajuga päikese aurustumine ideaalne ja tasuv meetod soolade sadestamiseks.
Kaalium on sageli esimest korda korjatud varajastest tiikidest, samas kui hiljem tiigid on üha suuremaid liitiumi kontsentratsioone. Säästlikud liitium-allikad soolveesid sisaldavad tavaliselt mõnest sajast miljondisest liitiumist kuni 7000 ppm.
Kui aurustunud tiikide liitiumkloriid jõuab optimaalse kontsentratsioonini, pumbatakse lahus taastootmisseadmesse, kus ekstraheerimine ja filtreerimine eemaldavad soovimatu boori või magneesiumi . Seejärel töödeldakse seda naatriumkarbonaadiga (sooda), sadestades seega liitiumkarbonaadi. Liitiumkarbonaat filtreeritakse, kuivatatakse ja on valmis tarnimiseks.
Ülejäänud jää-soolvee pumbatakse tagasi salarisse.
Liitiumkarbonaat on stabiilne valge pulber, mis on peamine vahendaja liitiumiturul, kuna seda saab muundada konkreetseteks tööstuslikeks sooladeks ja kemikaalideks või töödelda liitiummetalliks.
Töötlemine Spodumenist
Vastupidiselt soolveeallikatele on spidumeni ja teiste mineraalide liitiumi ekstraheerimiseks vaja palju hüdrometallurgilisi protsesse.
Näiteks Austraalias minevates spodumeni minevates kaevandustes paiknevad galaktika ressursid pritsivad ja soojendavad rooturvaevikus legeerivat ahju, et muuta liitiumkristallifaas alfa-beeta-st (protsess, mida nimetatakse kergenduseks ). See võimaldab maagi kohal olevat liitiumi naatriumi kaudu nihutada. Saadud spodumeni kontsentraat jahutatakse ja jahvatatakse peeneks pulbriks, enne kui see segatakse sulfurhappega ja röstitakse uuesti. Seejärel eraldab paksendaja-filtri süsteem kontsentreeritud vedelikust, sademed eemaldavad selle lahuse magneesiumi ja kaltsiumi.
Lõpuks lisatakse sooda ja liitiumkarbonaat kristallitakse, kuumutatakse, filtreeritakse ja kuivatatakse 99% puhta liitiumkarbonaadina.
Keraamika töötlemine
Liimaasi eraldamiseks savist on võimalik erinevaid lähenemisviise.
Valiku tegemine, mis järgneb, sõltub konkreetse tooraine laadist. Kuigi on kasutatud paljusid liitiumi ekstraheerimisprotsesse, on enamik praegustest protsessidest välja töötatud pegmaatiliste toorainete jaoks ja see ei pruugi olla täielikult efektiivne savi söödamaterjali liitiumi eraldamiseks. Ministeeriumide büroo on uurinud spidumeni ja ambligoniidi liitiumi ekstraheerimisel laimi-kipsi ja kloriidiga röstimist.
Savi liitiumi ekstraheerimiseks uuritavad meetodid hõlmavad veekogustamist, hüdrotermilist töötlemist, happelist leostamist, happe küpsetamise-vee leostumist, leeliselist röstimisvee leostumist, sulfaat-röstimisvee leostumist, kloriidist röstimisvee leostumist ja mitmekordse reagendi roostevaba leostamist. . Kuid hoolimata testimisest ei ole savi osutunud kulutõhusaks ja seda ei tehta kaubanduslikult.
Lõppude lõpuks on liitiumi eraldamine soolveest odavalt, kuid aeglaselt, spodumeen on kallis, kuid kiire ja savi ei ole veel kaubanduslikult tõestatud. Uuritakse uusi liitiumi kaevandamise tehnoloogiaid (sealhulgas leostumine, lahustite eraldamine, geotermiline ekstraheerimine ja elektrolüüs), kuid leiud on liiga ebaselged, et seda kasutada kaubanduslikult.
Liitiumi pööramine metalli
Liitiumi muundamine metalliks toimub liitiumkloriidi kasutades elektrolüütilises rakus.
Kladeeritakse sulatatud eutekstilise elektrolüüti saamiseks kaaliumkloriidiga suhtega 55% liitiumkloriidi kuni 45% kaaliumkloriidiga. Liitiumi juhtivuse suurendamiseks liitumistemperatuuri alandamisel lisatakse kaaliumkloriidi.
Kui sulatatud ja elektrolüüsitakse temperatuuril umbes 450 ° C, vabaneb kloori gaas, samas kui sulatatud liitium tõuseb elektrolüüdi pinnale, kogudes malmist korpused. Toodetud puhas liitium on oksüdeerumise vältimiseks pakitud parafiinivahasse. Liitiumkarbonaadi ja liitiummetalli muundamissuhe on umbes 5,3 kuni 1.
Globaalne liitiumitootmine
Kuigi Tšiili ja Austraalia on maailma suurimad liitiumi allikad, on USA, Argentiina ja Hiina ka suurtootjad. Liitiumi turul domineerivad tugevalt neli ettevõtet: Sociedad Química y Minera de Chile (Tšiili), Talison (Austraalia), Chemetall (Saksamaa) ja FMC (USA). Liitiumkarbonaati müüakse tavaliselt kolme- kuni viieaastaste lepingute järgi kaevuritest ja rafineerimistehastest, sealhulgas ülaltoodud, mis toodavad ja turustavad allavoolu kemikaale ja liitiummetalle.
2017. aastal (ümardatult) kogu maailmas toodetud liitium (välja arvatud USA tootmine) moodustas 43 000 tonni.