toisin kuin natriumkarbonaatti, joka muodostaa vähintään kolme hydraattia, litiumkarbonaatti esiintyy vain vedettömässä muodossa. Sen liukoisuus veteen on alhainen suhteessa muihin litiumsuoloihin. Litiumin eristäminen litiummalmien vesiuutteista hyödyntää tätä huonoa liukoisuutta. Sen näennäinen liukoisuus kasvaa 10-kertaiseksi lievässä hiilidioksidin paineessa; tämä vaikutus johtuu metastabiilin bikarbonaatin muodostumisesta, joka on liukoisempi:

Li
2CO
3 + CO
2 + H
2o ⇌ 2 LiHCO
3

litiumkarbonaatin uuttaminen kovassa CO
2-paineessa ja sen saostaminen paineen alenemisen yhteydessä on Quebecin prosessin perusta.

litiumkarbonaattia voidaan puhdistaa myös hyödyntämällä sen heikentynyttä liukoisuutta kuumaan veteen. Niinpä tyydyttyneen vesiliuoksen kuumentaminen aiheuttaa Li
2CO

litiumkarbonaatin kiteytymisen, eivätkä muut ryhmän 1 karbonaatit dekarboksyloidu helposti. Li
2CO
3 hajoaa noin 1300 °C: n lämpötilassa.

tuotanto

litiumia uutetaan pääasiassa kahdesta lähteestä: spodumeenista pegmatiittiesiintymissä ja litiumsuoloista maanalaisissa suolavesialtaissa. Vuonna 1989 sitä valmistettiin noin 30 000 tonnia.

maanalaisesta suolavesisäiliöstä

esimerkkinä Salar de Atacamassa Atacaman autiomaassa Pohjois-Chilessä SQM tuottaa suolavedestä litiumkarbonaattia ja hydroksidia.

prosessissa litiumpitoista suolaliuosta pumpataan maanpinnan alta mataliin altaisiin haihdutettavaksi. Suolavedessä on monia erilaisia liuenneita ioneja,ja pitoisuuden kasvaessa suolat saostuvat liuoksesta ja vajoavat. Jäljelle jäävä neste (supernatantti) käytetään seuraavaan vaiheeseen. Pannujen tarkka järjestys voi vaihdella riippuen ionien pitoisuudesta tietyssä suolalähteessä.

ensimmäisessä pannussa kiteytyy haliitti (natriumkloridi tai tavallinen suola). Sillä ei ole riittävää taloudellista arvoa, ja se hylätään. Supernatantti, jossa liuenneen kiintoaineen pitoisuus kasvaa jatkuvasti, siirretään peräkkäin sylviniittipannuun (natriumkaliumkloridi), karnaliittipannuun (kaliummagnesiumkloridi) ja lopuksi astiaan, joka on suunniteltu maksimoimaan litiumkloridipitoisuus. Prosessi kestää noin 15 kuukautta. Konsentraatti (30-35% litiumkloridiliuos) toimitetaan Salar del Carmeniin. Siellä boori ja magnesium poistetaan (tyypillisesti jäljelle jäänyt boori poistetaan liuotinuuttamalla ja/tai ioninvaihdolla ja magnesium nostamalla pH yli 10 natriumhydroksidilla) sitten viimeisessä vaiheessa lisäämällä natriumkarbonaattia haluttu litiumkarbonaatti saostetaan, erotetaan ja käsitellään.

joillakin haihdutusprosessin sivutuotteilla voi olla myös taloudellista arvoa.

tällä vesiköyhällä alueella on panostettu huomattavasti veden käyttöön. SQM teetti elinkaarianalyysin, jossa päädyttiin siihen, että SQM: n litiumhydroksidin ja karbonaatin vedenkulutus on huomattavasti pienempi kuin mitä keskimäärin tuotetaan Malmin tärkeimmässä prosessissa, jossa käytetään spodumeenia. Yleisempi LCA ehdottaa päinvastaista louhinta altaista kokonaisuudessaan.

suurin osa suolaveden valmistuksesta on ”litiumkolmiossa” Etelä-Amerikassa.

”geotermisestä” brineedistä

toinen mahdollinen litiumin lähde ovat geotermisten kaivojen suotovedet, jotka kulkeutuvat maan pinnalle. Litiumin talteenotto on osoitettu kentällä; litium erotetaan yksinkertaisella saostuksella ja suodattamalla. Prosessi-ja ympäristökustannukset ovat ensisijaisesti jo toimivan kaivon kustannuksia, joten nettoympäristövaikutukset voivat olla positiivisia.

Cornish litium väittää United Downsin syvän geotermisen Voimaprojektin suolaveden olevan arvokasta johtuen sen suuresta litiumpitoisuudesta (220 mg/l), jossa on alhainen magnesium (<5mg/l) ja liuenneiden kiintoaineiden kokonaispitoisuudesta <29g/l ja virtausnopeudesta 40l / s.

oreEdit

α-spodumeenia paahdetaan 1100°C: ssa 1 tunnin ajan β-spodumeenin valmistamiseksi, minkä jälkeen sitä paahdetaan 250°C: ssa 10 minuuttia rikkihapolla.

vuodesta 2020 lähtien Australia oli maailman suurin litiumin välituotteiden tuottaja, kaikki perustuu spodumeeniin

viime vuosina monet kaivosyhtiöt ovat aloittaneet litiumprojektien etsinnän kaikkialla Pohjois-Amerikassa, Etelä-Amerikassa ja Australiassa löytääkseen taloudellisia esiintymiä, jotka voivat mahdollisesti tuoda uusia litiumkarbonaattitoimituksia verkossa vastaamaan tuotteen kasvavaan kysyntään.

savesta

Tesla Motors ilmoitti mullistavasta prosessista litiumin uuttamiseksi savesta Nevadassa käyttäen vain suolaa eikä lainkaan happoa. Tähän suhtauduttiin skeptisesti.

elinkaaren lopun akkujen jäljiltä

muutamat pienet yritykset kierrättävät käytettyjä akkuja aktiivisesti, keskittyen lähinnä kuparin ja koboltin talteenottoon. Jotkut ottavat talteen myös litiumia.

OtherEdit

huhtikuussa 2017 MGX Minerals kertoi saaneensa riippumattoman vahvistuksen nopeasta litiumin uuttamisprosessistaan litiumin ja muiden arvokkaiden mineraalien talteenottamiseksi öljyn ja kaasun jätevesiliuoksesta.

Elektrodialyysin on ehdotettu uuttavan litiumia merivedestä, mutta se ei ole kaupallisesti kannattavaa.