Mitä litiumin tuotantoon liittyy?

Litium on pehmeä, alkalimetallielementti, joka on valmistettu mineraalilähteistä uutetuista suoloista ja luonnossa esiintyvistä suolaveden kerrostumista. Suuri osa maailman litiumtuotannosta saavutetaan käyttämällä melko yksinkertaista luonnollista litiumsuolakuormitetun liuoksen konsentrointiprosessia, jota seuraa haihdutus ja jalostus. Jalostusprosessi tuottaa tyypillisesti litiumkarbonaattia ja litiumhydroksidia rakeistetussa muodossa. Elementin kiinteä, metallinen esitys tuotetaan elektrolyysiprosessilla, johon kuuluu litiumkloridin ja kaliumkloridin fuusio. Huolimatta erittäin epävakaasta alkuaineestaan, litiumin tuotanto tuottaa yhdisteitä, joilla on monia käytännön käyttötarkoituksia, mukaan lukien autojen akkujen, voiteluaineiden ja lääkevalmisteiden komponentit.

Vaaleanharmaat palat, jotka usein nähdään kelluvan öljylasissa koululaboratoriossa, ovat litiumin metallinen muoto. Ainakin tässä muodossa litiumilla on erittäin epävakaa ja syttyvä luonne, joka on tyypillistä kaikille alkalimetalleille, joten se on varastoitava öljyssä. Se on kuitenkin erittäin hyödyllinen muissa muodoissa ja sitä käytetään osana monenlaisia ​​tuotteita. Litiumia ei luonnossa esiinty alkeellisessa muodossaan, vaan sitä esiintyy ioniyhdisteissä, joita löytyy monista pegmatiittisista mineraaleista. Näitä ovat mineraalilähteiden ja valtameren vedet sekä luonnolliset suolavedet ja savikerrostumat.

Yksi hedelmällisimmistä näistä luonnonlähteistä on suolat, Chile ja Argentiina ovat maailman suurimpia elementin tuottajia. Näiden lähteiden luonne tarkoittaa sitä, että litiumtuotannon alkuvaihe on yksinkertainen keskittymis- ja haihdutusprosessi. Tämä tapahtuu suurissa suolaveden pitoisuuslammissa, joissa suspendoituneen litiumin kokonaispitoisuuden annetaan nousta noin kuuteen prosenttiin haihduttamalla vettä suspensiosta. Kun vaadittu pitoisuus on saavutettu, suolavesi pumpataan litiumkarbonaattia ja hydroksidia lopputuotteita tuottaviin laitoksiin. Useimmissa prosesseissa kaliumlammet sijaitsevat rinnakkain suolaveden kanssa, ja kaliumkloridin valmistus suoritetaan samanaikaisesti litiumtuotannon kanssa.

Litiumkarbonaatti ja -hydroksidi jaetaan sitten käytettäväksi monenlaisissa teollisissa ja lääketieteellisissä sovelluksissa. Näitä ovat autojen akkujen valmistus, korkealaatuiset voiteluaineet, kuten litiumrasva, ja useita farmaseuttisia tuotteita, mukaan lukien mielialaa muuttavat lääkkeet, joita käytetään masennuksen ja skitsovaikuttavien häiriöiden hoitoon. Niitä käytetään myös keraamisten ja lasituotteiden, ilmanpuhdistuskomponenttien ja elektronisten komponenttien valmistuksessa. Useimmissa laboratorioissa esiintyvä erittäin epävakaa litiumin alkuaine metallinen muoto valmistetaan elektrolyysiprosessilla, jossa litium- ja kaliumkloridit sulavat, eikä perinteisellä litiumtuotannolla.