CAS No. 554 -13-2 semiconduttori, televisori, energia atomica, ceramica, Medicina, Catalizzatori carbonato di litio

Applicazione
 

L'uso principale del carbonato di litio è come precursore dei composti di litio usati nelle   batterie agli ioni di litio . In pratica due componenti della batteria sono realizzati con composti al litio:   Il catodo   e l'   elettrolita .

L'elettrolita è una soluzione di   esafluorofosfato di litio , mentre il catodo utilizza una delle diverse strutture litiate, le più popolari delle quali sono   ossido di cobalto di litio   e   fosfato di ferro di litio . Il carbonato di litio può essere convertito in esso prima della conversione ai composti di cui sopra.

Il litio viene estratto principalmente da due fonti:   Spudumene   in     depositi di pegmatite, e sali di litio in   piscine sotterranee di salamoia . Nel 2023 sono state prodotte circa 82,000 tonnellate, con una crescita significativa e costante.

Da serbatoi sotterranei di salamoia

Ad esempio, nel   Salar de Atacama   nel   deserto di Atacama   del Cile settentrionale, LA SQM produce carbonato di litio e idrossido da salamoia.

Il processo comporta pompare su salamoia ricca di litio da sotto il terreno in padelle poco profonde per evaporazione. La salamoia contiene molti ioni disciolti diversi e, all'aumentare della concentrazione, i sali precipitano fuori dalla soluzione e dal lavello. Il liquido rimanente (il supernatante) viene utilizzato per la fase successiva. La sequenza esatta di pentole può variare a seconda della concentrazione di ioni in una particolare fonte di salamoia.

Nella prima padella   , l'halite   (cloruro di sodio o sale comune) cristallizza. Questo ha un valore economico insufficiente e viene scartato. Il supernatante, con concentrazione sempre crescente di solidi disciolti, viene trasferito successivamente alla     coppa di silvinite (cloruro di sodio potassio),     alla coppa di carnalite (cloruro di potassio magnesio) ed infine ad una padella destinata a massimizzare la concentrazione di cloruro di litio. Il processo richiede circa 15 mesi. Il concentrato (soluzione di cloruro di litio al 30-35%) viene trattato a Salar del Carmen. In questo caso, il boro e il magnesio vengono rimossi (tipicamente il boro residuo viene rimosso per estrazione con solvente e/o   scambio ionico   e il magnesio innalzando il pH sopra 10 con   sodio   )   . Successivamente, nella fase finale, per aggiunta di   carbonato di sodio , il carbonato di litio desiderato viene precipitato, separato e trattato.

Alcuni dei sottoprodotti del processo di evaporazione possono anche avere valore economico.

L'uso dell'acqua in questa regione povera di acqua è molto concentrato. MQ ha commissionato un'analisi del ciclo di vita che ha concluso che il consumo di acqua per MQ e carbonato è significativamente inferiore al consumo medio di produzione del principale processo a base di minerali, utilizzando   spodumene . Un LCA più generale suggerisce l'opposto per l'estrazione da serbatoi nel suo complesso.

La maggior parte della produzione a base di salamoia è nel " triangolo del litio " in Sud America.

Da salamoia 'geotermica'

Un'altra fonte potenziale di litio è i leachati di   pozzi geotermici , che sono portati in superficie.   Il recupero del litio è stato dimostrato nel settore; il litio è separato mediante semplice precipitazione e filtrazione.   I costi di processo e ambientali sono principalmente quelli del pozzo già operativo; gli impatti ambientali netti possono quindi essere positivi.

La soluzione salina di   United Downs Deep Geotermal Power   , progetto vicino   a Redruth   , è stata dichiarata dal   Cornish Lithium   come preziosa grazie alla sua elevata concentrazione di litio (220 mg/l) con basso contenuto di magnesio (<5 mg/l) e solidi disciolti totali <29 g/l   , e ad una portata di 40-60 l/s.

Da ore

α-spodumene viene arrostito a 1100 °C per 1 h per preparare β-spodumene, quindi arrostito a 250 °C per 10 minuti con solforico.

Dal 2023, l'Australia era il più grande produttore mondiale di intermedi di litio   , tutti basati su spudumene.

Negli ultimi anni molte aziende minerarie hanno iniziato l'esplorazione di   progetti di litio   in   Nord America ,   Sud America   e   Australia   per identificare depositi economici che possono potenzialmente portare nuove forniture di carbonato di litio online per soddisfare la crescente domanda di prodotto.

Da creta

Tesla Motors   ha annunciato un processo rivoluzionario per estrarre il litio dall'argilla in Nevada utilizzando solo sale e acido. Questo è stato accolto con scetticismo.

Batterie a partire dalla fine del ciclo di vita

Alcune piccole aziende stanno riciclando attivamente le batterie esaurite, concentrandosi soprattutto sul recupero di rame e cobalto. Alcuni recuperano anche il litio.

Altro

Nell'aprile 2023 MGX Minerals ha riferito di aver ricevuto una conferma indipendente del     suo rapido processo di estrazione del litio per recuperare il litio e altri minerali preziosi   da   petrolio e gas   salamoia acque reflue   .  

L'elettrodialisi   è stata proposta per estrarre il litio   dall'acqua di mare , ma non è commercialmente praticabile.