Qu'est-ce qui est impliqué dans la production de lithium?
Le lithium est un élément métallique alcalin doux fabriqué à partir de sels extraits de sources minérales et de gisements de saumure naturels. Une grande partie de la production mondiale de lithium est obtenue grâce à un processus naturel assez simple de concentration de solutions chargées de sels de lithium, suivi d'une évaporation et d'un raffinage. Le processus de raffinage produit typiquement du carbonate de lithium et de l'hydroxyde de lithium sous forme granulée. La présentation solide et métallique de l'élément est produite par un procédé d'électrolyse impliquant la fusion de chlorure de lithium et de chlorure de potassium. Malgré sa nature élémentaire extrêmement instable, la production de lithium génère des composés avec de nombreuses utilisations pratiques, notamment des composants de batteries automobiles, des lubrifiants et des préparations pharmaceutiques.
Les morceaux gris clair que l'on voit souvent flotter dans un gobelet d'huile dans un laboratoire d'école sont la forme métallique du lithium. Le lithium, dans ce format au moins, présente la nature hautement instable et inflammable typique de tous les métaux alcalins, d'où la nécessité de le stocker dans l'huile. Cependant, il est très utile sous d'autres formes et est utilisé en tant que composant dans une large gamme de produits. Le lithium ne se trouve pas librement dans la nature sous sa forme élémentaire et se trouve dans des composés ioniques présents dans une gamme de minéraux pegmatitiques. Celles-ci comprennent les eaux des sources minérales et de l’océan, ainsi que les gisements naturels de saumure et d’argile.
L'une des plus prolifiques de ces sources naturelles sont les salines, le Chili et l'Argentine étant parmi les plus gros producteurs mondiaux de l'élément. La nature de ces sources signifie que le stade initial de la production de lithium est un processus simple de concentration et d’évaporation. Cela se produit dans de grands bassins de concentration de saumure où la concentration globale en lithium en suspension peut atteindre environ 6% par évaporation de l'eau de la suspension. Une fois la concentration requise atteinte, la saumure est pompée dans des usines produisant des produits finis en carbonate de lithium et hydroxyde. Dans la plupart des procédés, les étangs de potassium sont co-localisés avec les étangs de saumure, la fabrication du chlorure de potassium étant effectuée parallèlement à la production de lithium.
Le carbonate et l'hydroxyde de lithium sont ensuite distribués pour une utilisation dans une large gamme d'applications industrielles et médicales. Il s'agit notamment de la fabrication de batteries automobiles, de lubrifiants de haute qualité tels que la graisse au lithium et de plusieurs produits pharmaceutiques, notamment des médicaments altérant l'humeur, utilisés pour traiter la dépression et les troubles schizo-affectifs. Ils sont également utilisés dans la production de produits en céramique et en verre, de composants de purification de l'air et de composants électroniques. La forme métallique élémentaire très instable du lithium que l'on trouve dans la plupart des laboratoires est produite par un procédé électrolytique au cours duquel les chlorures de lithium et de potassium sont fondus et non par la production conventionnelle de lithium.