Većina litija komercijalno se proizvodi ili ekstrakcijom soli koje sadrže litij iz podzemnih ležišta salamure ili rudarstvom stijena koje sadrže litij, poput spodumena. Proizvodnja litija iz izvora gline očekuje se da će postati komercijalno održiv, iako možda tek 2022.
Litij je metal koji se obično koristi u baterijama poput onih koje se mogu puniti u prijenosnim računalima, mobitelima i električnim automobilima, kao i u keramici i staklu. To je najlakši metal na Zemlji i dovoljno je mekan da se može rezati nožem u svom elementarnom obliku.
Obrada iz salamure
Veći dio litija koji se danas proizvodi izvlači se iz rezervoara sa slanom vodom koji se nazivaju salari koji se nalaze u područjima visokih uzvisina u Boliviji, Argentini i Čileu. Da bi se litij ekstrahirao iz salamure, vode bogate solom prvo se moraju ispumpati na površinu u niz velikih jezera za isparavanje u kojima dolazi do solarnog isparavanja tijekom nekoliko mjeseci.
Kalij se često prvo bere iz ranih ribnjaka, dok kasnije ribnjaci imaju sve veće koncentracije litija. Ekonomične salamure s litijem obično sadrže od nekoliko stotina dijelova na milijun (ppm) litija do više od 7000 ppm.
Kada litijev klorid u barama za isparavanje postigne optimalnu koncentraciju, otopina se pumpa u postrojenje za oporabu gdje se ekstrakcijom i filtriranjem uklanjaju neželjene reakcije. bor ili magnezij. Zatim se obrađuje natrijevim karbonatom (soda pepelom), precipitirajući tako litijev karbonat. Litij-karbonat se zatim filtrira i osuši. Prekomjerne preostale salamure pumpaju se natrag u salar.
Litijev karbonat je stabilni bijeli prah koji je ključni posrednik na tržištu litija jer može se pretvoriti u specifične industrijske soli i kemikalije - ili preraditi u čisti litij metal.
Obrada od minerala
Za razliku od izvora salamure, ekstrakcija litija iz spodumena, lepidolita, petalita, ambligonita i eukriptita zahtijeva širok spektar procesa. Zbog količine potrošnje energije i potrebnih materijala, proizvodnja litija iz rudarstva je mnogo veća skup postupak od vađenja salamure, iako ti minerali imaju veći udio litija od slane vode.
Od pet minerala, spodumen se najčešće koristi za proizvodnju litija. Nakon što se iskopa, spodumen se zagrije na 2012 stupnjeva Fahrenheita, a zatim ohladi na 149 stupnjeva. Zatim se drobi i ponovno peče, ovaj put s koncentriranom sumpornom kiselinom.U konačnici se doda natrijev karbonat ili soda pepeo, a dobiveni litijev karbonat kristalizira, zagrije, filtrira i osuši.
Obrada od gline
Nekoliko tvrtki istražuje vađenje litija iz gline u Nevadi, uključujući Američki litij i Noram Ventures. Tvrtke ispituju različite proizvodne metode, uključujući ispiranje sumporne kiseline.
Pretvaranje litija u metal
Pretvaranje litija u metal vrši se u elektrolitskoj ćeliji pomoću litij klorida. Litijev klorid miješa se s kalijevim kloridom u omjeru od 55% do 45% kako bi se dobio rastaljeni eutektički elektrolit. Dodaje se kalijev klorid za povećanje vodljivosti litija uz istovremeno snižavanje temperature fuzije.
Kada se stopi i elektrolizira na oko 840 stupnjeva Farhenheita, plin klor se oslobađa dok se rastopljeni litij diže na površinu, sakupljajući se uželjezo ograde. Proizvedeni čisti litij omotan je parafinskim voskom kako bi se spriječila oksidacija. Odnos pretvorbe litij-karbonata u metal litija je oko 5,3 prema 1.
Globalna proizvodnja litija
The pet najboljih zemalja za proizvodnju litija u 2018. godini bile su Australija, Čile, Kina, Argentina i Zimbabve. Australija je te godine proizvela 51.000 metričkih tona litija, posljednjeg za koji su dostupni podaci. Ukupna globalna proizvodnja, bez SAD-a, iznosila je 70.000 metričkih tona.
The tvrtke koji proizvode najviše litija su Albemarle, Sociedad Quimica y Minera de Chile i FMC.