Где и как добывают литий в россии и мире, где используется?

Подборка крупнейших компаний по добыче лития:

1. Jiangxi Ganfeng Lithium Co.

Рыночная капитализация: 24,34 млрд. $.

Сотрудники: 4 844 человека.

Возглавляет список крупнейших компаний по добыче лития в мире Jiangxi Ganfeng Lithium Co. Ltd. Основанная в Китае, Ganfeng Lithium – это компания, занимающаяся исследованиями, разработкой, производством и продажей литиевых продуктов. Эти продукты используются в химии, фармацевтике и электромобилях. Компания производит и продает литий в его металлической форме, а также другие соединения, такие как фториды, хлориды и другие. Компания имеет минеральные ресурсы в Австралии, Аргентине, Мексике и Китае.

2. Albemarle (ALB).

Рыночная капитализация: 17,2 млрд. $.

Сотрудники: 6000.

Американская компания Albemarle, основанная в 1994 году, представляет собой химическое производственное предприятие, базирующееся в Шарлотте, Северная Каролина. Компания специализируется на литии, броме и катализаторах и является крупнейшим в мире поставщиком лития для аккумуляторов электромобилей. Компания владеет 49% долей в руднике Greenbushes в Австралии, а также двумя другими: одним в Салар-де-Атакама в Чили и другим в долине Клейтон недалеко от Силвер-Пик, штат Невада.

3. Tianqi Lithium (002466.SZ).

Рыночная капитализация: 11,73 млрд. $.

Сотрудники: 1851.

Tianqi Lithium – новая компания по производству энергетических материалов, базирующаяся в провинции Сычуань, Китай, специализирующаяся на разработке, производстве и продаже литиевых продуктов. Компания производит карбонат лития, хлорид лития и другие литиевые продукты. Это литиевый гигант, контролирующий почти половину мирового производства лития. Компания владела 51% акций Winfield Holdings, разработчика литиевого проекта Greenbushes в Западной Австралии. Рудник Greenbushes – крупнейший действующий литиевый рудник в мире, который в настоящее время расширяется, чтобы увеличить его производство до более чем 160 000 метрических тонн в год.

4. Mineral Resources Limited (MIN.AX).

Рыночная капитализация: 7,76 млрд. $.

Сотрудники: 3100.

Австралийская компания Mineral Resources Limited – это компания по переработке полезных ископаемых и подрядная организация со штаб-квартирой в Applecross, Западная Австралия. Деятельность компании включает в себя открытую добычу железной руды и лития, а также переработку гидроксида лития. Их литиевый проект является совместной операцией с Neometals Ltd и Jiangxi Ganfeng Lithium Co. Ltd, известной как Mt. Marion Lithium расположен в 40 км к западу от Калгурли в Австралии. Это открытый карьер со сроком службы 20 лет и расчетной мощностью 450 000 тонн в год.

5. SQM (SQM).

Рыночная капитализация: 6,44 млрд. $.

Сотрудники: 5741.

Основанная в 1968 году компания Sociedad Quimica y Minera de Chile, или SQM, является чилийской химической компанией, которая поставляет йод, литий и другие промышленные химикаты. Компания базируется в Сантьяго, Чили, и является крупнейшим производителем лития в мире. Компания производит карбонат лития и гидроксид лития из рассола в солончаке Салар-де-Атакама в пустыне Атакама на севере Чили. Компания сообщила, что в 2021 году ее мощность составит 75 000 тонн карбоната лития. Извлеченные концентрации лития производятся в карбонат лития и гидроксид лития на заводе в Салар-дель-Кармен.

Как инвестировать в литий в 2022 году

Литиевые акции и биржевые фонды — хорошие варианты для долгосрочных инвесторов.

В качестве альтернативы они могут использовать ставки на спред или CFD, чтобы спекулировать на колебаниях цен на акции лития.

Ставки на спред — это выгодный с точки зрения налогообложения метод спекуляции на изменениях цен на базовые активы без необходимости брать на себя контроль.

CFD позволяют трейдерам покупать или продавать несколько единиц инструмента, при этом разница в цене обменивается в конце контракта.

Однако акции имеют более высокую концентрацию риска, в то время как ETF имеют более широкий диапазон подверженности рискам и более широкий диапазон диверсификации.

Это означает, что если вам неудобно отслеживать отдельные запасы лития, то ETF на основе лития может быть хорошим вариантом.

Хранение литиевых запасов может быть хорошей альтернативой для инвесторов, которые лучше знакомы с литиевой промышленностью и хорошо разбираются в сильных литиевых компаниях.

Однако покупка акций компаний литиевой промышленности и удержание их в течение длительного времени в надежде на получение прибыли является традиционным способом инвестирования в литий.

Чтобы инвестировать в литий в 2022 году, вам следует придерживаться следующего шага:

Открыть торговый счет
Изучите, чтобы найти подходящие для вас акции
Определите свою стратегию
Управляйте своим риском
Определите размер вашей позиции и разместите сделку
Следите за своей позицией и закрывайте сделку

Шесть проблем с электромобилями, о которых никто не говорит

Электрические транспортные средства стали любимой темой среди автопроизводителей. Почти все ведущие мировые автокорпорации уже объявили о планах по созданию и продажи электромобилей, другие уже начали реализацию задумки электрификации автомашин, начав насыщение рынка.

Несмотря на то, что концепция электрических транспортных средств была разработана более 100 лет назад, современный электромобиль имеет мало общего со своими далекими предками, стоявшими на заре экологически чистого автомобилестроения. Более того, технологии постоянно улучшаются и развиваются, поэтому крайне сложно предугадать в какой вид трансформируются будущие электрические автомобили и на какой стадии развития находятся современные представители этого племени.

Сейчас на авторынке представлено несколько моделей автомобилей, которые любой желающий может приобрести за энную сумму денег. Какие-то из них стоят дешевле, другие дороже, некоторые появились раньше, другие были представлены не так давно. Как бы то ни было, все эти разработки электрифицированных автомобилей, что столетней давности, что современные модели различных автопроизводителей, объединены общей концепцией, а значит имеют одинаковые плюсы и минусы, с поправкой на нюансы.

Несмотря на то что двигатели внутреннего сгорания превзошли электромоторы десятилетия назад, доказав свою практичность в реальной жизни (особенно это касается возможностей автономности и километража, который можно преодолеть на одной заправке), развитие электромоторов с учетом специфики их использования на автомобильном транспорте, тем не менее, не прекратилось.

Во многих странах, в том числе и в СССР проводились эксперименты в этом направлении, создавались не только прототипы для автовыставок, нет, такие машины выпускались ограниченными партиями для проведения испытаний в реальных условиях. К примеру, в Советском Союзе в различных отраслях народного хозяйства службу несли электрические модели АвтоВАЗ, ВАЗ-2102Э, (универсал использовался в почтовых перевозках, на развозке завтраков трудящимся), микроавтобусы РАФ-2910 использовались в качестве судейских машин для Олимпиады-80, а электрические УАЗы «Буханки» под индексом 3801, разработанные в конце 1970-х годов вообще обладали по тем временам уникальными техническими данными. Электрофургон мог перевозить грузы массой до 800 кг на расстояние до 75 км, обладал системой рекуперативного торможения, для зарядки 70% ёмкости аккумуляторных батарей при помощи бортового зарядного устройства требовался 1 час. Автомобиль работал на переменном токе, что в те времена было нонсенсом для подобных видов машин, предвосхитившим будущее. Сегодня же почти все виды электромобилей работают на переменном токе.

С тех пор много бензина утекло, СССР выбыл из гонки электрокаров, но на Западе исследования не прекратились. Электродвигатели становились компактнее, эффективность их росла, по многим параметрам этот вид силовых агрегатов сейчас превосходит по своим показателям многие существующие ДВС и даже те, что еще только появятся в будущем. Аккумуляторные батареи также улучшали свои показатели, они становились более вместительными, уменьшались их габариты и вес. Развитие не стоит на месте.

Ниже мы разберем не положительные стороны электромобилей, о которых говорят сейчас все, а расскажем о их слабых сторонах, о которых по понятным причинам автопроизводители предпочитают молчать.

Производители литий─ионных аккумуляторов

Зарубежные компании

За границей производство Li─Ion батарей очень развито. Многие крупные компании выпускают литиевые аккумуляторы. В качестве примера можно привести следующие:

Altair Nanotechnologies. Фирма занимается производством материала для анода Li─Ion батарей из титаната лития. В продуктовой линейке Altair Nanotechnologies есть аккумуляторные системы для электроэнергетики, транспортных средств и источников бесперебойного питания. Такие компании из Южной Кореи, как Eig Ltd и Kokam занимаются выпуском для Altair аккумуляторных ячеек;
A123 Systems. Компания занимается производством аккумуляторных ячеек и модулей. На их основе делаются аккумуляторы для ТС, сферы электроэнергетики. В производстве литий-железо-фосфатных АКБ компания использует собственную технологию Nanophosphate. Аккумуляторы выпускаются как цилиндрического, так и призматического форм-факторов;
Ener1 Battery Company. Компания занимается выпуском Li─Ion аккумуляторных систем для транспортных средств, потребительской электроники и сферы энергетики. Производство размещено в США и Южной Корее;
Samsung SDI. Основное производство фирмы ориентировано на выпуск аккумуляторов для электроники. Также выпускаются аккумуляторы для энергетических систем. Компания самостоятельно выпускает литий-железо-фосфатные ячейки ёмкостью 50 Ач, которые используются в распределительных сетях;
Saft Batteries. Выпускает накопители Intensium Max, которые созданы на базе Li─Ion аккумуляторов собственного производства. Они применяются для поддержания функционирования возобновляемых источников энергии. В основу аккумуляторных батарей компании положены аккумуляторные ячейки VL41M цилиндрической формы. Катод делается на основе никелевого оксида. Из нескольких VL41M формируют аккумуляторный модуль, который используется в различных системах;
Dow Kokam. Эта фирма является совместным предприятием Южной Кореи и США. Они выпускают аккумуляторные системы, модули, ячейки Li─Pol. Их продукция используется в промышленности, транспортных средствах, ИБП, военной сфере. У фирмы есть свои производственные мощности в Южной Корее, Франции, США;
BYD. Эта китайская компания занимается выпуском автомобилей, электротранспорта, солнечных батарей, инверторов, а также литий─ионных аккумуляторов. В основе аккумуляторных систем BYD лежат литий-железо-фосфатные ячейки.

литий-ионный аккумулятор

Российские производители

В настоящее время в интернете можно найти информацию о таких компаниях, занимающихся выпуском АКБ в России:

НПО ССК;
Лиотех;
АК Ригель;
НИИХИТ-2;
ОАО «НИАИ «Источник»;
ОАО Энергия.

«Литиевый треугольник», Латинская Америка

Более половины мировых запасов лития приходится на Аргентину, Боливию и Чили. Из подземных месторождений богатую литием воду перекачивают в искусственные водоемы, где она под палящим солнцем испаряется от полугода до полутора лет. Цвет водоемов меняется в зависимости от содержания лития – чем дольше соляной раствор простоит на солнцепеке, тем концентрированнее он становится. Площадь каждого из этих бассейнов – несколько футбольных полей. Местное население жалуется на то, что рядом с такими предприятиями пропадает питьевая вода, гибнет рыба, а животные слепнут от ядовитой пыли. По мере роста цен на литий их ждет новая проблема: как только для ускорения добычи воду станет рентабельно нагревать, регионы столкнутся с энергетическим кризисом.

С 2040 года Франция и Великобритания планируют отказаться от неэлектрических автомобилей. Новые машины с ДВС нельзя будет купить. Мир хочет начать историю автотранспорта с чистого листа, и этот лист перед вами. Расположенный на высоте 3650 метров над уровнем моря солончак Уюни – самое крупное соляное озеро планеты. Десять тысяч квадратных километров белой, идеально ровной поверхности. Представьте, что территорию, равную пяти Люксембургам, засыпали белым порошком – именно так выглядит главная достопримечательность Боливии. В последние годы она же стала основной надеждой этой страны на экономический ренессанс. Под высохшим озером – богатейшие запасы лития на Земле. Именно этот самый легкий из металлов и должен дать миру материал для аккумуляторов, в которых нуждается все больше техники: смартфоны, дроны, электровелосипеды, электромобили. В 2019 году в одном только Китае продали 1,2 млн машин с электромоторами. Делает ставку на электричество и Россия. Впрочем, у нас снова свой путь.

Двадцать пятого августа 2020 года Москва закончила переход с одного электрического транспорта на другой: навсегда ушел в парк последний из более чем 1600 столичных троллейбусов (остался лишь один туристический маршрут до музея транспорта). Операция «Чистое небо» – освобождение от проводов, закрывавших похорошевший город, – завершена. Теперь по улицам колесят электробусы, без торчащих токоприемников, но с тяжким грузом батарей, технологии переработки которых пока не существует. Куда мы все приедем на этом транспорте будущего, пока не знает никто.

Литий редко встречается во Вселенной

Литий считается одним из первых трех элементов, появившихся во Вселенной. Но по сравнению с гелием или водородом астрономы редко обнаруживают литий в космосе. Кислород, а не литий, считается третьим по распространенности элементом во Вселенной. А литий даже не входит в первую десятку. Ученые считают, что это происходит из-за того, как звезды сливают элементы в своих ядрах.

В частности, водород сливается с гелием с образованием лития. Но сразу после этого литий сливается с водородом с образованием большего количества гелия. Тем не менее, хотя это означает, что большинство звезд редко содержат литий.

Самые маленькие звезды, коричневые карлики, на самом деле содержат много лития. Это происходит из-за того, что они слишком малы, чтобы производить что-либо тяжелее водорода. Позволяя любому образующемуся литию остаться.

Применение литий ионных аккумуляторов

Литий ионные аккумуляторы используются в большинстве мобильных устройств. Дело в том, что они не имеют аналогов в случаях, когда необходимо отдавать электричество практически в полном объеме. Также они необходимы для долгосрочного использования, так как способны выдержать большое количество циклов разряд-заряд, при этом не снижая свою емкость.

Преимуществами литий ионных АКБ является и малый вес, так как отсутствует необходимость использовать свинцовые решетки. Благодаря отличным характеристикам устройства применяются в разных ипостасях.

Как стартерные батареи

Аккумуляторы из лития становятся дешевле с каждым годом. Это происходит из-за новых разработок, снижающих затраты на производство. Но в данный момент литиево ионные батареи для автомобилей достаточно дорогостоящие и не все автовладельцы могут их приобрести. Также не рекомендуется использовать этот тип АКБ в северных регионах, так как мощность при низких температурах падает и использовать их будет непрактично.

Как тяговое устройство

Этот тип достаточно стойко переносит сильную разрядку хоть это и не рекомендуется. Их ставят на моторные лодки. Если двигатель не слишком мощный, батареи, как правило, хватает на 5-6 часов непрерывной работы. Также литий ионный АКБ устанавливают на погрузочную технику, которая работает в закрытом помещении.

Бытовая техника.

Частая практика у производителей делать устройства, где вместо пальчиковых батареек или других вынимаемых аналогов используется литий ионный акб. Существуют модели с напряжениями 3.6 вольт, которые заменяют солевые или щелочные батарейки на 1.5 вольта. В некоторых случаях встречаются li ion аккумуляторы в 3 вольта, их, как правило, используют для замены 2 стандартных батареек.

Литий ионные аккумуляторные батареи прочно вошли в мир технологий. Компактность этого вида акб позволяет использовать их в небольших мощных устройствах как, например, смартфоны.

https://www.youtube.com/watch?v=gGxmxcwi4M8Video can’t be loaded because JavaScript is disabled: Правила эксплуатации литий ионных аккумуляторов (https://www.youtube.com/watch?v=gGxmxcwi4M8)

Типы энергетических систем

Для захвата энергии, ее сохранения и дальнейшего использования доступны разнообразные технологии. Самыми распространенными считаются системы аккумулирования электрической и тепловой энергии. Такие системы бывают нескольких типов:

Электрооборудование

Наибольший темп роста хранения энергии за последнее десятилетие пришелся на электрические системы, такие как батареи и конденсаторы. Конденсаторы — это устройства, которые хранят электрическую энергию в виде заряда, накопленного на металлических пластинах. Когда конденсатор подключен к источнику питания, он накапливает энергию, а при отключении от источника высвобождает ее. Батарея же для хранения энергии использует электрохимические процессы. Конденсаторы могут высвобождать накопленную энергию с гораздо большей скоростью, чем батареи, поскольку для химических процессов требуется больше времени.

Механические

В системах хранения механической энергии используются базовые идеи физики, которые преобразуют электрическую энергию в кинетическую для хранения и затем преобразуют ее обратно в электрическую для потребления. Такие системы представляют собой большие гидроаккумулирующие плотины, механические маховики и накопители сжатого воздуха.

Плотина Братской ГЭС

(Фото: wikipedia.org)

Накопители сжатого воздуха

(Фото: electricalschool.info)

Тепловые

Накопление тепловой энергии позволяет хранить ее и использовать позже, чтобы сбалансировать потребность в энергии между дневным и ночным временем или при смене сезонов. Чаще всего это резервуары с горячей или холодной водой, либо расплавленными солями, ледяные хранилища и криогенная техника.

Проект накопителя тепловой энергии с водным хранилищем

(Фото: Affiliated Engineers)

Химические

Используются обычно при хранении водорода. В них электрическая энергия применяется для выделения водорода из воды посредством электролиза. Затем газ сжимается и хранится для будущего использования в генераторах, работающих на водороде, или в топливных элементах. Этот метод является достаточно энергозатратным. Для конечного использования сохраняется всего 25% энергии.

В разных сферах промышленности и технологий используются различные типы аккумуляторов с отличающимся химических составом. Литий-кобальтовые батареи, более легкие и с высоким напряжением для быстрой зарядки, применяются в смартфонах и прочей бытовой технике. Более выносливые и габаритные литий-титанатные батареи устанавливают в общественном транспорте, в частности, в электробусах. На электростанциях используют малоемкие, но пожаробезопасные литий-фосфатные ячейки.

Зачем человеку литий

Продажи электротранспорта растут не только в России, но и в мире: по данным The Guardian, в 2020 году рост составил 43%, а в Северной Европе доля рынка электромобилей достигла 54%. Это значит, что добыча редкого металла затронет еще больше уголков нашей планеты.

Литиевые аккумуляторы быстро заряжаются (время зарядки электробуса — 20 минут), не выделяя при этом вредных веществ, и обладают высокой эффективностью: используется до 95% энергии батареи. Кроме того, литий – самый легкий металл на планете, что повышает его привлекательность у производителей. По прогнозам Bloomberg, к 2030 году потребность в литиевых батареях увеличится в девять раз.

Литий — не новый для человечества металл, его использовали с 19 века: сначала в производстве стекла и фарфора, позднее — в металлургии и атомной энергетике. В начале 21 века спрос на литий резко вырос — в первую очередь из-за развития гаджетов и электротранспорта. Для производства одной батареи для электромобиля Tesla Model S, например, требуется 63 кг лития!

В 2019 году мировое потребление лития оценивалось в 57 700 тонн — это на 18% больше, чем годом ранее. Аналитическая компания GlobalData прогнозирует, что к 2024 году спрос на редкий металл увеличится в два с половиной раза — до 117 тысяч тонн. Это значит, что добыча редкого металла затронет еще больше уголков нашей планеты.

Литий имеет различное применение

Несмотря на то, что они стали обычным явлением только с 2000-х годов. НАСА фактически впервые разработало литий-ионные батареи в 1960-х годах. Однако в то время методы производства оказались слишком сложными и дорогими для массового производства.

Однако инженеры усовершенствовали батареи в 1980-х годах. Это привело к упрощению процесса и снижению затрат. Sony выпустила первые коммерческие литий-ионные батареи в 1991 году.

У литий-ионных аккумуляторов есть проблема утилизации

С одной стороны, литий-ионные аккумуляторы не оставляют токсичных тяжелых металлов после утилизации, как другие перезаряжаемые аккумуляторы. Но это также означает, что люди позволили использованным литий-ионным батареям накапливаться на свалках. Или с ними обращаются как с другим мусором и просто сжигают в мусоросжигательных печах.

Существуют методы переработки использованных батарей, включающие их разборку для удаления металла внутри. Однако это сложный и дорогостоящий процесс. Это, в свою очередь, означает, что по состоянию на 2019 год перерабатывалось менее 5% от всего объема.

Стекольная промышленность является крупнейшим потребителем лития в мире. В частности, в виде карбоната лития, из которого извлекают оксид лития. Стеклодувы добавляют оксид лития в песок, снижая температуру его плавления. И облегчая превращение его в стекло.

Фторид лития также имеет аналогичное применение в алюминиевой промышленности. Не только снижая температуру плавления алюминия, но и увеличивая электрическое сопротивление готового продукта.

Этот элемент также находит применение в нанотехнологиях. Используемых вместе с кремнием для производства электронных компонентов. И самое простое, производители фейерверков также используют литий для придания красной окраски взрывам своих изделий.

Утилизация аккумуляторов, готовы ли мы к этому?

Первый Prius был произведен почти 20 лет. Батареи первых Приус, конечно же, не пережили столь длительный эксплуатационный срок, через какое-то время скорее всего потребовалась бы их замена на свежий экземпляр. Если прогнозы автопроизводителей сбудутся, к 2045 году мы получим горы использованных литий-ионных АКБ, требующих утилизации.

Почему 2045 год? Все дело в том, что на тот момент уже как двадцать лет должен идти повальный бум популярности электрических транспортных средств, предсказанный соответственно на 2025 год. Положительная сторона в этом заключается в том, что литий-ионные аккумуляторы подвергаются переработке, также, как и никель-металл-гидридные батареи. Отрицательной стороной является то, что на весь мир предприятий, занимающихся переработкой отнюдь немного. То есть на данном этапе человечество сталкивается с нехваткой мощностей по переработке этой не самой безопасной части электрического автомобиля.

Разумеется, что, когда наступит час «ИКС» будут построены новые перерабатывающие заводы и баланс восстановится, но их количество может превысит самые пессимистичные подсчеты, да и само перерабатывающее производство вероятно может наносить определенный урон окружающей среде. Еще один важный минус в миф об экологичности электромобилей.

Минус №3. Потребуются дополнительные расходы по переработке старых батарей. Этот фактор также повлияет на стоимость электрических машин в сторону увеличения.

Химические процессы на положительном и отрицательном электроде

Современные модели литий ионных АКБ содержат электрод из материала, в состав которого входит углерод. Природа этого материала и компоненты электролита влияют на процессы интеркаляции ионов лития в углерод. Матрица анода является слоистой. Она может быть, как частично, так и полностью упорядоченной

Во время протекания интеркаляции ионы от лития как бы раздвигают пласты углерода и встраиваются между ними. При внедрении и изъятии ионов объем матрицы не меняется. Положительный электрод выполняется из оксида никеля или кобальта. Также используются шпинели из лития и марганца.

Во время заряда происходят реакции, которые описываются следующими уравнениями:

на положительном электроде;

на отрицательном электроде.

Принцип действия разряда описывается обратными уравнениями.

Физико-химические характеристики

Это едва ли не самый химически малоактивный металл: в обычных условиях соединения с литием не образуются.

Щелочной металл Литий

Отличить литий от других щелочных металлов позволяют его характеристики:

Самый легкий металл группы.
Самый «неплотный» из металлов.

Взаимодействует с другими элементами группы только в особых условиях.
На воздух реагирует при повышенной влажности, на другие газы и вещества (аммиак, галогены, кремний, серу) – при повышенной температуре.
Горит пурпурным пламенем.
Бурно реагирует с водой. Этот недостаток нейтрализуют, исключая контакт между ними при использовании.

Свойства атома
Название, символ, номер	Ли́тий / Lithium (Li), 3
Атомная масса (молярная масса)	а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	2s1, 1s22s1
Радиус атома	145 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	134 пм
Радиус иона	76 (+1e) пм
Электроотрицательность	0,98 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	-3,06 В
Степени окисления	+1
Энергия ионизации (первый электрон)	519,9 (5,39) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	0,534 г/см³
Температура плавления	453,69 K (180,54 °C, 356,97 °F)
Температура кипения	1613 K (1339,85 °C, 2443,73 °F)
Уд. теплота плавления	2,89 кДж/моль
Уд. теплота испарения	148 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	24,86 Дж/(K·моль)
Молярный объём	13,1 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	кубическая объёмноцентрированная
Параметры решётки	3,490 Å
Температура Дебая	400 K
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) 84,8 Вт/(м·К)
Номер CAS	7439-93-2

Подобно большинству металлов, на воздухе литий покрывается оксидной пленкой.

Получение

Сырьё

Исходным сырьём для лития служат два источника: минеральное сырьё (например, сподумен) и солевые растворы из соляных озёр, богатые солями лития. В обоих случаях результатом работы является карбонат лития Li₂CO₃.

Сподумен (силикат лития и алюминия) можно перерабатывать несколькими способами. Например, спеканием с сульфатом калия получают растворимый сульфат лития, который осаждают из раствора содой:

Li₂SO₄ + Na₂CO₃ ⟶ Li₂CO₃↓ + Na₂SO₄ .

Солевые растворы предварительно выпаривают. В солевых растворах содержится хлорид лития LiCl. Однако вместе с ним содержатся большие количества других хлоридов. Для увеличения концентрации лития из выпаренного раствора осаждают карбонат лития Li₂CO₃, например по схеме

2LiCl + Na₂CO₃ ⟶ Li₂CO₃↓ + 2NaCl.

Получение металла

Металлический литий чаще всего получают электролизом расплава солей или восстановлением из оксида.

Электролиз

При электролизе используется хлорид лития. Его получают из карбоната по схеме:

Li₂CO₃ + 2HCl ⟶ 2LiCl + H₂O + CO₂.

Поскольку температура плавления хлорида лития близка к температуре кипения лития, применяют эвтектическую смесь с хлоридом калия или бария, что понижает температуру расплава и позволяет избавиться от необходимости улавливать пары металла. Расход электроэнергии до 14 кВт∙ч на 1 кг лития. На другом электроде получают газообразный хлор.

Восстановление

Поскольку литий — активный металл, его восстановление из оксидов или галогенидов возможно только при немедленном удалении лития из зоны реакции. В противном случае невозможно сместить баланс реакции в нужную сторону. Литий удаляют из зоны реакции путём поддержания температур, при которых литий испаряется и покидает зону реакции в виде паров. Другие реагенты при этом должны оставаться в расплаве. Для восстановления используются кремний или алюминий, например:

2Li₂O + Si ⟶ 4Li↑ + SiO₂

Рафинирование

Полученный литий очищают методом вакуумной дистилляции, последовательно выпаривая разные металлы из сплава при определённых температурах.

Добыча

В 2015 году в мире добыли 32,5 тыс. тонн лития и его соединений в пересчёте на металл. Крупнейшие страны по добыче — Австралия, Чили и Аргентина. В России собственная добыча лития была полностью утрачена после распада СССР, но в 2017 году Россия запустила экспериментальную установку, позволяющую добывать литий из бедных руд с небольшими затратами.

Большая часть добывается из естественных водных линз в толще соляных озёр, в насыщенных соляных растворах которых концентрируется хлорид лития. Раствор выкачивается и выпаривается на солнце, полученная смесь солей перерабатывается. Содержание лития в растворе колеблется от 0,01 % до 1 %. Также значительная доля добычи приходится на минеральное сырьё, например, минерал сподумен.

Российский литий

По оценке АКРА, в России залегает около 900 тысяч тонн
лития, при этом официальные данные о ресурсах и запасах редкого металла весьма
туманны. В стратегии развития отрасли редких и редкоземельных металлов РФ
говорится лишь о том, что на госбаланс поставлено 17 литиевых месторождений, и
13 из них числятся в нераспределенном фонде.

Крупные месторождения металла недавно обнаружены в Дагестане.
На Северном Кавказе изучены 92 месторождения с промышленным содержанием данного
металла. К примеру, Берикейское, Южно-Сухокумское и Тарумовское
месторождения позволяют не только полностью обеспечить потребности России в
карбонате лития, но и экспортировать его в другие страны.

Одно известно точно – несмотря на имеющиеся разведанные
запасы, в России добыча лития в настоящее время не ведется. Во времена
СССР на базе Забайкальского ГОКа извлекали и перерабатывали литиевые руды, но
это производство было утеряно в 90-х.

На сегодняшний день по данным «Смарт Консалт» в нашей стране
действуют лишь три производителя, способные выпускать литий и его соединения в
промышленных масштабах. Среди них:

·
ПАО «Химико-металлургический завод», г.
Красноярск;

·
ПАО «Новосибирский завод химконцентратов», г.
Новосибирск;

·
ООО ТД «Халмек», Тульская область.

Причин такого печального состояния отечественного лития две.
Первая – в России литий содержится преимущественно в сподуменовых
месторождениях, а значит, литий получается дорогой. До недавнего времени страна
полностью импортировала литийсодержащие концентраты либо готовые соединения
лития, потому что это было дешевле, чем добывать его самим.

Вторая причина – из-за слабо развитой электронной
промышленности и отсутствующего производства электротранспорта потребление
нашего внутреннего рынка – всего тысяча тонн в год. При таких объемах
собственное производство категорически нерентабельно.

Санкции, которые повлекли за собой ограничения импорта и
необходимость развития промышленности, потенциально могут изменить ситуацию. После
решения аргентинских и чилийских производителей прекратить поставки в РФ,
корпорации «Росатом» и «Норникель» заявили о разработке литиевых месторождений
в Мурманской и Иркутской областях. По предварительной оценке на перспективных
участках можно будет ежегодно извлекать до 50 тысяч тонн литиевых соединений. «Иркутская
нефтяная компания» может начать в 2022 году реализацию проекта по добыче
литийсодержащих продуктов из углеводородного сырья.