CAS no 554-13-2 semicondutores, televisores, Energia Atómica, cerâmica, Medicina, Catalisadores carbonato de lítio

Aplicação
 

A principal utilização de carbonato de lítio é como precursor de compostos de lítio utilizados em   baterias de iões de lítio . Na prática, dois componentes da bateria são fabricados com compostos de lítio:   O catodo   e   o electrólito .

O eletrólito é uma solução   de hexafluorofosfato de lítio , enquanto o catodo usa uma das várias estruturas litiadas, sendo as mais populares   o óxido de cobalto de lítio   e   o fosfato de ferro de lítio . O carbonato de lítio pode ser convertido nele antes da conversão aos compostos acima.

O lítio é extraído principalmente de duas fontes:   O spodumene   em     depósitos pegmatite e os sais de lítio em   piscinas subterrâneas de salmoura . Cerca de 82,000 toneladas foram produzidas em 2023, demonstrando um crescimento significativo e consistente.

De reservatórios de salmoura subterrâneos

Como exemplo, no   Salar de Atacama   no   deserto de Atacama   do Norte do Chile, o SQM produz carbonato de lítio e hidróxido de salmoura.

O processo envolve bombear acima do salmoura rico do lítio de abaixo do chão em bandejas rasas para a evaporação. A salmoura contém muitos íons dissolvidos diferentes, e como a concentração aumenta, os sais precipitam fora da solução e afunda. O líquido restante (o sobrenadante) é utilizado para o passo seguinte. A sequência exacta das panelas pode variar consoante a concentração de iões numa determinada fonte de salmoura.

Na primeira panela     , a halite (cloreto de sódio ou sal comum) cristaliza. Isto tem um valor económico insuficiente e é descartado. O sobrenadante, com uma concentração sempre crescente de sólidos dissolvidos, é transferido sucessivamente para     a panela de sílvinite (cloreto de potássio sódico),     para a bandeja de carnalite (cloreto de magnésio potássico) e, por fim, para uma panela destinada a maximizar a concentração de cloreto de lítio. O processo demora cerca de 15 meses. O concentrado (solução de cloreto de lítio 30-35%) é transportado para Salar del Carmen. Aí, o boro e o magnésio são removidos (normalmente, o boro residual é removido pela extração de solventes e/ou   troca iônica   e magnésio elevando o pH acima de 10 com   sódio   )   então na etapa final, por adição   de carbonato de sódio , o carbonato de lítio desejado é precipitado para fora, separado e processado.

Alguns dos subprodutos do processo de evaporação também podem ter valor económico.

Há uma atenção considerável no uso da água nesta região pobre em água. A SQM encomendou uma análise do ciclo de vida que concluiu que o consumo de água para os SQM e carbonato é significativamente inferior ao consumo médio na produção do principal processo baseado em minérios, utilizando   o spodumene . Um LCA mais geral sugere o oposto para a extração de reservatórios como um todo.

A maioria da produção de salmoura está no " triângulo do lítio " em América do Sul.

De salmoura 'geotérmica'

Outra fonte potencial de lítio é os lixiviados de   poços geotérmicos , que são transportados para a superfície.   A recuperação do lítio foi demonstrada no campo; o lítio é separado por precipitação e filtração simples.   Os custos do processo e do ambiente são principalmente os do poço já em funcionamento; os impactos ambientais líquidos podem, portanto, ser positivos.

A salmoura do   projeto de energia geotérmica profunda de United Downs   perto   de Redruth   é reivindicada pelo   Cornish Lithium   para ser valioso devido à sua alta concentração de lítio (220 mg/l) com baixo magnésio ( < 5 mg/l) e teor total de sólidos dissolvidos de < 29g/l   , e uma taxa de fluxo de 40-60l/s.

De mais

O α-spodumene é torrado a 1100 ° C durante 1 h para fazer β-spodumene e depois torrado a 250 ° C durante 10 minutos com sulfúrico.

A partir de 2023, a Austrália era o maior produtor mundial de produtos intermédios de lítio   , todos baseados em spodumene.

Nos últimos anos, muitas empresas de mineração começaram a explorar     projetos de lítio em toda   a América do Norte ,   América do Sul   e   Austrália   para identificar depósitos econômicos que podem potencialmente trazer novos suprimentos de carbonato de lítio on-line para atender à crescente demanda do produto.

De barro

A Tesla Motors   anunciou um processo revolucionário para extrair lítio de argila em Nevada utilizando apenas sal e sem ácido. Isto foi encontrado com cepticismo.

A partir do fim da vida útil das pilhas

Algumas pequenas empresas estão a reciclar ativamente as baterias usadas, concentrando-se principalmente na recuperação de cobre e cobalto. Alguns recuperam também lítio.

Outros

Em abril de 2023, os minerais MGX relataram ter recebido confirmação independente de seu rápido     processo de extração de lítio para recuperar lítio e outros minerais valiosos   da       salmoura de água residual de petróleo e gás .  

A electrodiálise   foi proposta para extrair lítio   da água do mar , mas não é comercialmente viável.