Ceny wodorotlenku litu, który jest stosowany w bateriach o wysokiej zawartości niklu, wzrosły w tym roku o prawie 150%. Osiągnęły przez to cenę 73 925 USD. Duży popyt na ten miękki srebrzysty metal wynika z jego kluczowej roli w produkcji akumulatorów litowo-jonowych. Są one wykorzystywane w małych urządzeniach elektronicznych, w tym w smartfonach, laptopach i pojazdach elektrycznych. Interesujesz się nowymi technologiami? Chcesz znać surowce do budowy pojazdów elektrycznych? Przeczytaj – lit pierwiastek zastosowanie wydobycie cena.
Lit co to za pierwiastek chemiczny?
Lit z języka geckiego λίθος czyli lithos , oznacza „kamień”. Jest to pierwiastek chemiczny o symbolu Li i liczbie atomowej 3. Pierwiastek ten jest miękkim metalem alkalicznym o srebrzysto-białym kolorze. Został odkryty przez uczonego Johana Augusta Arfvedsona w roku 1817.
Pierwiastek lit – cechy szczególne tego metalu.
Lit w warunkach standardowych jest najmniej gęstym metalem i najmniej gęstym elementem stałym. Podobnie jak wszystkie inne metale alkaliczne, lit jest też bardzo reaktywny i łatwopalny. Musi więc być przechowywany w próżni lub atmosferze czy cieczy obojętnej, takiej, jak np. oczyszczona nafta i olej mineralny.
Po przecięciu ma metaliczny srebrny połysk. Jednak wilgotne powietrze szybko go koroduje do matowego srebrzysto-szarego, a potem czarnego nalotu. Czysty lit nigdy też nie występuje swobodnie w przyrodzie. Można go znaleźć wyłącznie w związkach zwykle jonowych, takich jak minerały pegmatytowe.
Ze względu na wysoką rozpuszczalność, w postaci jonów lit jest obecny też w wodach oceanicznych. Jest dzięki temu powszechnie pozyskiwany z wodnych solanek. Lit metaliczny jest w tym procesie izolowany elektrolitycznie z mieszaniny chlorku litu i chlorku potasu.
Temperatura topnienia litu wynosi 180,50°C, 356,90°F, 453,65 K. Temperatura jego wrzenia to 1342°C, 2448°F, 1615 K. Jego gęstość wynosi 0,534 g cm-3, a względna masa atomowa 6,94.
Lit historia tego pierwiastka.
Pierwszy petalit mineralny litu, LiAlSi4O10 został odkryty na szwedzkiej wyspie Utö. Dokonał tego Brazylijczyk Jozé Bonifácio de Andralda e Silva w latach 90. XVIII w. Lit odkryto z minerału, podczas gdy inne pospolite metale alkaliczne odkryto z materiału roślinnego. Uważa się, że wyjaśnia to pochodzenie jego nazwy od „lithos”, co z języka greckiego, jak już wspomniano brzmi „kamień”.
Lit to miękki, srebrzysty metal o najniższej gęstości ze wszystkich metali. Reaguje bardzo energicznie z wodą, a w ogniu daje intensywny szkarłatny płomień. W 1817 r. Johan August Arfvedson ze Sztokholmu przebadał ten minerał i odkrył, że zawiera nieznany wcześniej metal. Nazwał go właśnie litem.
Zdał też sobie sprawę, że był to nowy metal alkaliczny i lżejsza wersja sodu Na. Jednak w przeciwieństwie do sodu, nie był w stanie oddzielić go przez elektrolizę. Potem w 1821 r. William Brande uzyskał w ten sposób niewielką jego ilość, choć niewystarczającą do pomiarów.
Dopiero w 1855 r. niemiecki chemik Robert Bunsen i brytyjski Augustus Matthiessen uzyskali go masowo, przez elektrolizę stopionego chlorku litu.
Lit pierwiastek zastosowanie.
Lit nie ma żadnej znanej roli biologicznej. Jest toksyczny, za wyjątkiem bardzo małych dawek. Nie występuje też w przyrodzie jako metal, a tylko w niewielkich ilościach w skałach magmowych i wodach źródeł mineralnych. Spodumen, petalit, lepidolit i amblygonit są ważniejszymi minerałami zawierającymi lit. Lit został też zsyntetyzowany w kosmosie podczas Wielkiego Wybuchu.
Jednak badania wykazują, że wraz z berylem i borem występuje we wszechświecie znacznie rzadziej, niż inne pierwiastki. Najważniejszym zastosowaniem litu są akumulatory do telefonów komórkowych, laptopów, aparatów cyfrowych i pojazdów elektrycznych. Jest też używany w niektórych bateriach jednorazowych, np. do rozruszników serca, zabawek, zegarów itp.
Lit metaliczny jest też przetwarzany na stopy z aluminium i magnezem, poprawiając ich wytrzymałość i czyniąc je lżejszymi. Do poszycia pancerza wojskowego czy lotniczego zastosowano stop magnezowo-litowy. Stopy aluminium i litu są nie tylko w samolotach, ale też w ramach rowerowych i pociągach dużych prędkości.
Z kolei tlenek litu jest w specjalnych szkłach i ceramice szklanej. Natomiast chlorek litu jest jednym z najbardziej higroskopijnych znanych materiałów. Jest dzięki temu stosowany w klimatyzacji i przemysłowych systemach suszenia (podobnie jak bromek litu). Stearynian litu służy jako smar uniwersalny i wysokotemperaturowy.
Węglan litu jest używany w lekach do leczenia depresji, chociaż jego wpływ na mózg nie jest w pełni poznany. Natomiast wodorek litu używa się jako środek do przechowywania wodoru do wykorzystania jako paliwo.
Lit pierwiastek – występowanie i pozyskiwanie.
Szacuje się, że Chile (2020) ma zdecydowanie największe rezerwy litu (9,2 mln ton). Australia ma z kolei najwyższą roczną produkcję litu (40 000 ton). Jedna z największych baz rezerwowych litu na Ziemi znajduje się też w rejonie Salar de Uyuni w Boliwii (5,4 mln ton). Inni główni dostawcy tego pierwiastka, to Australia, Argentyna i Chiny.
Od 2015 r. także Czesi uznali całe Rudawy za prowincję litową. Zarejestrowano tam aż 5 złóż. Większość litu jest jednak obecnie produkowana w Chile z solanek, które dają węglan litu po potraktowaniu węglanem sodu.
Metal ten jest wytwarzany przez elektrolizę stopionego chlorku litu i chlorku potasu. Większość światowego litu do akumulatorów jest produkowana na dwa sposoby:
-
poprzez wydobywanie i ługowanie kwasem z rud spodumenu tj. LiAl (SiO3)2, w celu wytworzenia roztworu siarczanu litu. Siarczan litu jest następnie przekształcany w lit nadający się do akumulatorów, za pomocą procesów elektrochemicznych. Takie przetwarzanie spodumenu dominuje szczególnie w produkcji australijskiej;
-
poprzez koncentrację i wytrącanie z solanek, za pomocą stawów wodnych odparowujących. Zasoby te mają jednak zwykle niższą twardość (tj. wapń, magnez) i znajdują się na obszarach o bardzo wysokim współczynniku parowania. Tereny takie, to szczególnie wyniesione pustynie w Ameryce Południowej.
Jest też trzecia metoda, która w ostatnich latach zyskuje na popularności. Jest ona stosowana coraz częściej szczególnie w Ameryce Północnej i Chinach:
-
absorpcja litu ze źródeł słonej wody, do materiału lub kulki typu wymiany jonowej. Następnie lit jest z tego materiału uwalniany, przez przemywanie go kwasem solnym. Powoduje to wytwarzanie rozcieńczonego chlorku litu z zanieczyszczeniami. Znana jako bezpośrednia ekstrakcja litu (DLE), technologia ta ma jednak tendencję do dopasowywania zasobów litu o wyższej twardości. Na dodatek znajdują się one na obszarach nieodpowiednich do budowy stawów odparowywania.
Lit pierwiastek – bezpośrednia ekstrakcja litu (DLE) i uzdatnianie wody.
Operatorzy bezpośredniej ekstrakcji litu (DLE) pozyskują go przy użyciu metod unikalnych dla każdego zakładu. Większość z nich wytwarza jednak roztwór chlorku litu o stężeniu 1000-2000 mg/l z zanieczyszczeniami. Na dalszych etapach procesów DLE dochodzi do odparowywania roztworów chlorku litu i przekształcanie ich w stały lit do akumulatorów.
Zakłady przetwarzania litu to zakłady wodne. Udoskonalają produkcję wysokiej jakości litu przy użyciu wody, którą można zwrócić do środowiska i ponownie wykorzystać. Etapy ogólnie obejmują zatężanie solanki, etapy konwersji chemicznej w celu zmiany postaci litu, przemywanie i końcową krystalizację.
Używa się przy tym produkty do usuwania kłopotliwych jonów, jak krzemionka. Umożliwia to przetwarzanie litu z jego wyższym odzyskiem w systemach membranowych odwróconej osmozy (RO) nowej generacji.
Koszty zakupu litu.
Lit nie ma rynku kontraktów terminowych, bo jest to stosunkowo mały rynek metali pod względem wolumenu obrotu. W 2019 r. LME we współpracy z Fastmarkets wprowadziło cenę referencyjną na lit. Oparto ją na tygodniowym fizycznym indeksie transakcji spot na bazie CIF dla Chin, Japonii i Korei. Chiny, Japonia i Korea to trzy największe rynki dla morskiego litu pozyskiwanego z solanek. Cena spotowa litu w tych krajach jest uważana za branżowy punkt odniesienia dla litu do akumulatorów.
Według danych historycznych, ceny litu spadły w latach 2018-2020 z powodu nadwyżki podaży. Stało się tak, ponieważ firmy górnicze, jak Pilbara Minerals i Altura Mining zwiększyły produkcję. Cena wodorotlenku litu spadła więc do 9 USD za kilogram, w dniu 30.12.2020 r. z 20,5 USD/kg 04.01.2018 r. Węglan litu kosztował 6,75 USD/kg w dniu 30.12.2020 r., w porównaniu z 19,25 USD w dniu 04.01.2018 r. Ceny na lit zaczęły jednak rosnąć na początku 2021 r. z powodu silnego wzrostu popytu na pojazdy elektryczne.
Światowa gospodarka odbiła się też wtedy od dołujących skutków pandemii Covid-19. Cena węglanu litu wzrosła do tej pory aż dziewięciokrotnie z 6,75 USD/kg na początku stycznia 2021 r. Podczas gdy wodorotlenek litu wzrósł ponad siedmiokrotnie z 9 USD w tym samym czasie. Natomiast według analityków rynku chemicznego i cen firmy Chemanalyst, cena węglanu litu została oszacowana na 72 155 USD/t lub 72,15 USD/kg w drugim kwartale zakończonym w czerwcu 2022 r., w porównaniu z 74 750 USD/t w pierwszym kwartale zakończonym w marcu.
