Was ist an der Lithiumproduktion beteiligt?
Lithium ist ein weiches Alkalimetallelement, das aus Salzen gewonnen wird, die aus Mineralquellen und natürlich vorkommenden Salzlaken stammen. Ein großer Teil der weltweiten Lithiumproduktion wird mit einem relativ einfachen natürlichen Konzentrationsprozess von mit Lithiumsalz beladenen Lösungen und anschließender Verdampfung und Veredelung erzielt. Das Veredelungsverfahren erzeugt typischerweise Lithiumcarbonat und Lithiumhydroxid in granulierter Form. Die feste, metallische Präsentation des Elements wird durch einen Elektrolyseprozess unter Einbeziehung der Fusion von Lithiumchlorid und Kaliumchlorid hergestellt. Ungeachtet ihrer höchst instabilen elementaren Natur erzeugt die Lithiumproduktion Verbindungen mit vielen praktischen Verwendungsmöglichkeiten, einschließlich Komponenten in Autobatterien, Schmiermitteln und pharmazeutischen Präparaten.
Die hellgrauen Stücke, die in einem Schullabor oft in einem Becher Öl schwimmen, sind die metallische Form von Lithium. Zumindest in diesem Format weist Lithium die für alle Alkalimetalle typische hohe Instabilität und Entzündlichkeit auf, weshalb es in Öl gelagert werden muss. Es ist jedoch in anderen Formen sehr nützlich und wird als Bestandteil in einer Vielzahl von Produkten verwendet. Lithium kommt in der Natur in seiner elementaren Form nicht frei vor und kommt in ionischen Verbindungen vor, die in einer Reihe pegmatitischer Mineralien vorkommen. Dazu gehören das Wasser der Mineralquellen und des Ozeans sowie natürliche Sole- und Lehmvorkommen.
Eine der fruchtbarsten dieser natürlichen Quellen sind Salzwiesen, wobei Chile und Argentinien zu den weltweit größten Produzenten des Elements zählen. Aufgrund der Natur dieser Quellen ist das Anfangsstadium der Lithiumproduktion ein einfacher Konzentrations- und Verdampfungsprozess. Dies geschieht in großen Solebecken, in denen die Gesamtkonzentration an suspendiertem Lithium 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 Endprodukte aus Lithiumcarbonat und Hydroxid herstellen. In den meisten Prozessen befinden sich Kaliumteiche neben den Soleteichen, wobei die Herstellung von Kaliumchlorid parallel zur Lithiumproduktion erfolgt.
Das Lithiumcarbonat und -hydroxid wird dann zur Verwendung in einem breiten Bereich industrieller und medizinischer Anwendungen verteilt. Dazu gehören die Herstellung von Autobatterien, hochwertigen Schmiermitteln wie Lithiumfett und mehreren pharmazeutischen Produkten, darunter stimmungsverändernde Medikamente zur Behandlung von Depressionen und schizoaffektiven Erkrankungen. Sie werden auch bei der Herstellung von Keramik- und Glasprodukten, Luftreinigungskomponenten und elektronischen Komponenten verwendet. Die in den meisten Laboratorien vorkommende höchst instabile elementare metallische Form von Lithium wird durch einen elektrolytischen Prozess hergestellt, bei dem Lithium- und Kaliumchlorid miteinander verschmolzen werden, und nicht durch konventionelle Lithiumherstellung.