Što je uključeno u proizvodnju litija?

Litij je meki, alkalni metalni element proizveden iz soli ekstrahiranih iz mineralnih izvora i prirodnih naslaga slane vode. Velik udio svjetske proizvodnje litija postiže se prilično jednostavnim prirodnim procesom koncentracije otopina napunjenih litijevom soli, nakon čega slijedi isparavanje i rafiniranje. Proces rafiniranja obično proizvodi litijev karbonat i litijev hidroksid u granuliranom obliku. Čvrsti, metalni izgled elementa nastaje postupkom elektrolize koji uključuje fuziju litijevog klorida i kalijevog klorida. Bez obzira na njegovu vrlo nestabilnu elementarnu prirodu, proizvodnja litija stvara spojeve s mnogo praktičnih upotreba, uključujući komponente u automobilskim baterijama, mazivima i farmaceutskim pripravcima.

Svijetlosivi komadi koji se često vide kako plutaju u čaši s uljem u školskom laboratoriju su metalni oblik litija. Litij, barem u ovom formatu, pokazuje vrlo nestabilnu i zapaljivu prirodu tipičnu za sve alkalijske metale, stoga ga je potrebno skladištiti u ulju. Međutim, vrlo je koristan u drugim oblicima i koristi se kao komponenta u širokom rasponu proizvoda. Litij se ne pojavljuje slobodno u prirodi u svom elementarnom obliku i pojavljuje se u ionskim spojevima koji se nalaze u nizu pegmatitnih minerala. To uključuje vode mineralnih izvora i oceana, kao i prirodne salamure i naslage gline.

Jedan od najplodnijih tih prirodnih izvora su solane, a Čile i Argentina su među najvećim svjetskim proizvođačima ovog elementa. Priroda ovih izvora znači da je početna faza proizvodnje litija jednostavan proces koncentracije i isparavanja. To se događa u velikim koncentracijskim bazenima za slanu otopinu gdje se ukupna koncentracija suspendiranog litija može povećati na približno šest posto kroz isparavanje vode iz suspenzije. Kada se postigne potrebna koncentracija, slana otopina se pumpa u postrojenja koja proizvode litijev karbonat i krajnje produkte hidroksida. U većini procesa, kalijevi ribnjaci su smješteni zajedno s ribnjacima sa slanom vodom, a proizvodnja kalijevog klorida se odvija paralelno s proizvodnjom litija.

Litijev karbonat i hidroksid se zatim distribuiraju za upotrebu u širokom rasponu industrijskih i medicinskih primjena. To uključuje proizvodnju automobilskih baterija, visokokvalitetnih maziva kao što je litijeva mast i nekoliko farmaceutskih proizvoda uključujući lijekove koji mijenjaju raspoloženje koji se koriste za liječenje depresije i shizo-afektivnih poremećaja. Također se koriste u proizvodnji keramičkih i staklenih proizvoda, komponenti za pročišćavanje zraka i elektroničkih komponenti. Vrlo nestabilan elementarni metalni oblik litija koji se nalazi u većini laboratorija proizvodi se elektrolitičkim postupkom gdje se litij i kalij kloridi spajaju, a ne konvencionalnom proizvodnjom litija.