Was ist an der Lithiumproduktion beteiligt?

Lithium ist ein weiches, alkalimetallisches Element, das aus Salzen gewonnen wird, die aus Mineralquellen und natürlich vorkommenden Solevorkommen gewonnen werden. Ein großer Teil der weltweiten Lithiumproduktion wird durch einen ziemlich einfachen natürlichen Prozess der Konzentration von mit Lithiumsalzen beladenen Lösungen gefolgt von Verdampfung und Raffination erreicht. Der Veredelungsprozess erzeugt typischerweise Lithiumcarbonat und Lithiumhydroxid in granulierter Form. Die feste, metallische Darbietung des Elements wird durch einen Elektrolyseprozess erzeugt, bei dem Lithiumchlorid und Kaliumchlorid verschmelzen. Trotz seiner sehr instabilen elementaren Natur erzeugt die Lithiumproduktion Verbindungen mit vielen praktischen Anwendungen, einschließlich Komponenten in Autobatterien, Schmiermitteln und pharmazeutischen Präparaten.

Die hellgrauen Brocken, die in einem Schullabor oft in einem Ölbecher schwimmen, sind die metallische Form von Lithium. Lithium weist zumindest in diesem Format die für alle Alkalimetalle typische sehr instabile und brennbare Natur auf, weshalb es in Öl gelagert werden muss. Es ist jedoch auch in anderen Formen sehr nützlich und wird als Bestandteil in einer Vielzahl von Produkten verwendet. Lithium kommt in seiner elementaren Form in der Natur nicht frei vor und kommt in ionischen Verbindungen vor, die in einer Reihe von pegmatitischen Mineralien vorkommen. Dazu gehören das Wasser der Mineralquellen und des Ozeans sowie natürliche Sole- und Tonvorkommen.

Eine der ergiebigsten dieser natürlichen Quellen sind Salzseen, wobei Chile und Argentinien zu den weltweit größten Produzenten des Elements gehören. Die Natur dieser Quellen bedeutet, dass die Anfangsphase der Lithiumproduktion ein einfacher Prozess der Konzentration und Verdampfung ist. Dies findet in großen Solekonzentrationsbecken statt, in denen die Gesamtkonzentration des suspendierten Lithiums durch Verdampfen von Wasser aus der Suspension auf ungefähr sechs Prozent ansteigen kann. Sobald die erforderliche Konzentration erreicht ist, wird die Sole zu Anlagen gepumpt, die Lithiumcarbonat- und Hydroxid-Endprodukte produzieren. In den meisten Prozessen werden Kaliumteiche zusammen mit den Solebecken angeordnet, wobei die Herstellung von Kaliumchlorid parallel zur Lithiumproduktion erfolgt.

Das Lithiumcarbonat und -hydroxid wird dann zur Verwendung in einem weiten Bereich industrieller und medizinischer Anwendungen vertrieben. Dazu gehören die Herstellung von Autobatterien, hochwertigen Schmierstoffen wie Lithiumfett und mehreren pharmazeutischen Produkten, darunter stimmungsverändernde Medikamente zur Behandlung von Depressionen und schizoaffektiven Störungen. Sie werden auch bei der Herstellung von Keramik- und Glasprodukten, Luftreinigungskomponenten und elektronischen Komponenten verwendet. Die sehr instabile elementare metallische Form von Lithium, die in den meisten Labors gefunden wird, wird durch einen elektrolytischen Prozess hergestellt, bei dem Lithium und Kaliumchlorid geschmolzen werden, und nicht durch die konventionelle Lithiumproduktion.