كربونات الليثيوم

ينطوي تناول أملاح الليثيوم على مخاطر وآثار جانبية. ومن المعروف أن الاستخدام المطول لليثيوم لعلاج الاضطرابات النفسية قد يؤدي إلى داء السكري الكاذب الكلوي المكتسب . ^{[ 21 ]} يمكن أن تؤثر سمية الليثيوم على الجهاز العصبي المركزي والجهاز الكلوي ، وقد تكون قاتلة عند مستويات أعلى من 2.0 مليمول/لتر. ^{[ 22 ] [ 23 ]} على المدى الطويل، يمكن أن يتراكم الليثيوم في الخلايا الرئيسية للقناة الجامعة ويتداخل مع الهرمون المضاد لإدرار البول (ADH)، الذي ينظم نفاذية الماء للخلايا الرئيسية في الأنبوب الجامع. ^{[ 17 ]} يحتوي النسيج الخلالي النخاعي لنظام القناة الجامعة بشكل طبيعي على تركيز عالٍ من الصوديوم، ويحاول الحفاظ عليه. لا توجد آلية معروفة للخلايا للتمييز بين أيونات الليثيوم وأيونات الصوديوم، لذلك قد يحدث تلف في النيفرونات الكلوية إذا ارتفعت تركيزات الليثيوم بشكل كبير نتيجة للجفاف ، أو نقص صوديوم الدم ، أو اتباع نظام غذائي منخفض الصوديوم بشكل غير عادي ، أو تناول بعض الأدوية.

في سالار دي أتاكاما في صحراء أتاكاما بشمال تشيلي، يتم إنتاج كربونات الليثيوم وهيدروكسيد الليثيوم من المحلول الملحي . ^{[ 28 ] [ 29 ]}

تعتمد هذه العملية على ضخ محلول ملحي غني بالليثيوم من باطن الأرض إلى أحواض ضحلة للتبخير . يحتوي المحلول الملحي على العديد من الأيونات الذائبة، ومع ازدياد تركيزها، تترسب الأملاح من المحلول وتغوص. يُستخدم السائل الطافي المتبقي في الخطوة التالية. قد يختلف ترتيب الأحواض تبعًا لتركيز الأيونات في مصدر المحلول الملحي.

في الحوض الأول، يتبلور الهاليت (كلوريد الصوديوم أو ملح الطعام). هذه المادة ذات قيمة اقتصادية ضئيلة ويتم التخلص منها. يُنقل السائل الطافي، ذو التركيز المتزايد للمواد الصلبة الذائبة، تباعًا إلى حوض السيلفينيت (كلوريد الصوديوم والبوتاسيوم)، ثم حوض الكارناليت (كلوريد البوتاسيوم والمغنيسيوم)، وأخيرًا إلى حوض مُصمم لزيادة تركيز كلوريد الليثيوم إلى أقصى حد. تستغرق هذه العملية حوالي 15 شهرًا. يُنقل المُركّز (محلول كلوريد الليثيوم بنسبة 30-35%) بالشاحنات إلى سالار ديل كارمن. هناك، يُزال البورون والمغنيسيوم (عادةً ما يُزال البورون المتبقي عن طريق الاستخلاص بالمذيبات و/أو التبادل الأيوني ، ويُزال المغنيسيوم عن طريق رفع الرقم الهيدروجيني فوق 10 باستخدام هيدروكسيد الصوديوم ) ^{[ 30 ].} ثم في الخطوة الأخيرة، بإضافة كربونات الصوديوم ، يُرسب كربونات الليثيوم المطلوب، ويُفصل، ويُعالج.

قد يكون لبعض المنتجات الثانوية الناتجة عن عملية التبخر قيمة اقتصادية أيضاً.

يُولى اهتمام كبير لاستخدام المياه في هذه المنطقة التي تعاني من شحّ المياه. وقد كلّفت شركة SQM بإجراء تحليل دورة حياة (LCA) خلص إلى أن استهلاك المياه لإنتاج هيدروكسيد وكربونات الليثيوم لدى SQM أقل بكثير من متوسط ​​الاستهلاك الناتج عن عملية الإنتاج الرئيسية القائمة على الخام، باستخدام الإسبودومين . ويشير تحليل دورة حياة أكثر شمولاً إلى عكس ذلك بالنسبة للاستخراج من المكامن. ^{[ 31 ]}

تتركز غالبية الإنتاج القائم على المحلول الملحي في " مثلث الليثيوم " في أمريكا الجنوبية.

يُعدّ سائل ترشيح الآبار الحرارية الأرضية ، الذي يصل إلى السطح، مصدرًا محتملاً لليثيوم . ^{[ 32 ]} وقد ثبتت إمكانية استخلاص الليثيوم ميدانيًا؛ حيث يُفصل الليثيوم عن طريق الترسيب والترشيح البسيطين . ^{[ 33 ]} وتُعدّ تكاليف العملية والتكاليف البيئية في المقام الأول تكاليف البئر العاملة بالفعل؛ وبالتالي، قد تكون الآثار البيئية الصافية إيجابية. ^{[ 34 ]}

تزعم شركة كورنيش ليثيوم أن المحلول الملحي لمشروع يونايتد داونز للطاقة الحرارية الأرضية العميقة بالقرب من ريدروث ذو قيمة عالية نظراً لتركيز الليثيوم العالي فيه (220 ملغم/لتر) مع انخفاض نسبة المغنيسيوم (<5 ملغم/لتر) ومحتوى إجمالي من المواد الصلبة الذائبة أقل من 29 غرام/لتر، ^{[ 35 ]} ومعدل تدفق يتراوح بين 40 و60 لتر/ثانية. ^{[ 31 ]}  

يُحمّص مركب ألفا-سبودومين عند درجة حرارة 1100  درجة مئوية لمدة ساعة واحدة لإنتاج مركب بيتا-سبودومين، ثم يُحمّص عند درجة حرارة 250  درجة مئوية لمدة 10 دقائق مع حمض الكبريتيك . ^{[ 36 ] [ 28 ]}

اعتبارًا من عام 2020، كانت أستراليا أكبر منتج في العالم للمواد الوسيطة لليثيوم، ^{[ 37 ]} وكلها تعتمد على الإسبودومين.

في السنوات الأخيرة ، بدأت شركات التعدين في استكشاف مشاريع الليثيوم في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية وأستراليا لتحديد الرواسب الاقتصادية التي يمكن أن توفر إمدادات جديدة من كربونات الليثيوم لتلبية الطلب المتزايد على المنتج. ^{[ 38 ]}

في عام 2020، أعلنت شركة تسلا موتورز عن عملية ثورية لاستخراج الليثيوم من الطين في ولاية نيفادا باستخدام الملح فقط دون استخدام الأحماض. وقد قوبل هذا الإعلان بالتشكيك. ^{[ 39 ]}

تقوم بعض الشركات الصغيرة بإعادة تدوير البطاريات المستهلكة ، مع التركيز على استخلاص النحاس والكوبالت . كما تستخلص بعضها كربونات الليثيوم إلى ^جانب المركب Li₂Al₄ ₍ CO₃ ) ( _OH ) _₁₂ · 3H₂O _. ^{[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43} _]

في أبريل 2017، أفادت شركة MGX Minerals أنها تلقت تأكيدًا مستقلاً لعملية استخلاص الليثيوم السريعة الخاصة بها لاستعادة الليثيوم والمعادن القيمة الأخرى من المياه المالحة الناتجة عن عمليات النفط والغاز . ^{[ 44 ]}

تم اقتراح استخدام التحليل الكهربائي لاستخلاص الليثيوم من مياه البحر، ولكنه غير مجدٍ تجارياً. ^{[ 45 ]}