الدليل الشامل لصناعة استخراج الليثيوم

شهدت صناعة الليثيوم نموًا سريعًا خلال العقد الماضي، مدفوعةً بالطلب المتزايد على بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في المركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة والتطبيقات التقنية العالية الأخرى.

اعتبارًا من أوائل عام 2023، لم تتعافَ صناعة الليثيوم بعد من الجائحة، حيث لا تزال بعض اضطرابات سلسلة التوريد والتأخيرات في الإنتاج تؤثر على السوق. ومع ذلك، من المتوقع أن يستمر الطلب الإجمالي على الليثيوم في النمو، مدفوعًا بالتحول المستمر نحو المركبات الكهربائية ومصادر الطاقة المتجددة.

ولكن، هل تعرف من أين يأتي كل هذا الليثيوم وكيف يتم إنتاجه؟ في هذا المقال، سنلقي نظرة على بعض مسارات إنتاج الليثيوم النموذجية وكيف تتم مقارنتها.

ما هو استخراج الليثيوم؟

يشير استخراج الليثيوم إلى عملية الحصول على الليثيوم من مصادره، والتي يمكن أن تكون خامات أو محاليل ملحية. هناك عدة طرق لاستخراج الليثيوم، اعتمادًا على المصدر والمعادن المحددة الموجودة.

ما هي مسارات استخراج الليثيوم؟

هناك عدة مسارات لاستخراج الليثيوم، لكل منها مزاياها وعيوبها. أكثر طرق استخراج الليثيوم شيوعًا هي:

1. التعدين : يمكن استخراج الليثيوم من رواسب الصخور الصلبة، المعروفة باسم سبودومين، باستخدام طرق التعدين التقليدية تحت الأرض أو المفتوحة. يتضمن استخراج الليثيوم من الصخور الصلبة، مثل سبودومين، عادةً مزيجًا من التكسير والطحن والتحميص والترشيح والتطهير والترسيب والتجفيف والتعبئة. عادةً ما يكون استخراج الليثيوم من الصخور الصلبة أكثر تكلفة واستهلاكًا للطاقة من الاستخراج من المحاليل الملحية، ولكنه يمكن أن ينتج أيضًا ليثيومًا عالي الجودة. يُعد سبودومين أحد أكثر مصادر الليثيوم من الصخور الصلبة شيوعًا، ولكن يمكن أيضًا استخدام معادن أخرى مثل بيتاليت وليبدوليت.

2. استخراج المحلول الملحي : يمكن أيضًا الحصول على الليثيوم من رواسب المحاليل الملحية، وهي خزانات جوفية من المياه المالحة التي تحتوي على الليثيوم المذاب. عادةً ما يتم ضخ المحلول الملحي إلى السطح وتركه يتبخر في برك كبيرة، تاركًا وراءه أملاح الليثيوم التي يمكن معالجتها further. يُعد استخراج المحاليل الملحية عمومًا أقل تكلفة من التعدين، ولكنه قد يكون أبطأ ويعطي ليثيومًا بجودة أقل. في بعض الحالات، يتم استخدام التناضح العكسي (RO) لتركيز المحلول الملحي للليثيوم لتسريع عملية التبخر.

3. استخراج المحلول الملحي الجيوحراري : استخراج المحلول الملحي الجيوحراري هو نوع من استخراج المحلول الملحي يتضمن استخدام الماء الساخن من الآبار الجيوحرارية لإذابة واستخراج الليثيوم من المحاليل الملحية تحت الأرض. يمكن أن تكون هذه الطريقة أكثر استدامة وصديقة للبيئة من استخراج المحلول الملحي التقليدي، لكنها ما تزال في المراحل التجريبية ولم تُستخدم على نطاق واسع بعد.

4. استخراج الليثيوم من الطين: يمكن أيضًا الحصول على الليثيوم من رواسب الطين، التي يتم تعدينها باستخدام طرق التعدين السطحي التقليدية. ثم يتم نقع الطين بحمض الكبريتيك لاستخراج الليثيوم. يمكن أن تكون هذه الطريقة أقل تكلفة من التعدين التقليدي، لكنها قد تنتج ليثيومًا بجودة أقل.

كل طريقة من طرق استخراج الليثيوم لها مجموعة من المزايا والعيوب، وسيعتمد اختيار الطريقة على عوامل مثل جودة وكمية مصدر الليثيوم، واللوائح البيئية، والاعتبارات الاقتصادية. مع استمرار نمو الطلب على الليثيوم، هناك أبحاث وتطوير مستمران في طرق جديدة وأكثر كفاءة لاستخراج الليثيوم.

ما هي اتجاهات صناعة استخراج الليثيوم؟

من حيث الاتجاهات المستقبلية، من المرجح أن تشكل عدة تطورات رئيسية صناعة استخراج الليثيوم في السنوات القادمة:

1. توسيع قدرة الإنتاج: مع استمرار نمو الطلب على الليثيوم، يقوم منتجو الليثيوم بتوسيع قدراتهم الإنتاجية لتلبية هذا الطلب. وقد أدى ذلك إلى تطوير مناجم ليثيوم جديدة ومرافق معالجة، خاصة في الدول التي تمتلك احتياطيات كبيرة من الليثيوم مثل أستراليا وتشيلي والأرجنتين.

2. تنويع الإمدادات: مع نمو الطلب على الليثيوم، من المرجح أن يزداد التركيز على تنويع مصادر إنتاج الليثيوم. حالياً، تأتي الغالبية العظمى من الليثيوم من عدد قليل من الدول فقط، بما في ذلك أستراليا وتشيلي والأرجنتين. ومع ذلك، يتم تطوير مصادر جديدة للليثيوم، مثل رواسب المحاليل الملحية في نيفادا ورواسب الطين في المكسيك.

3. التطورات التكنولوجية: يمكن أن تغير التطورات في تكنولوجيا البطاريات، مثل تطوير البطاريات ذات الحالة الصلبة، من ديناميكيات الطلب على الليثيوم والمواد الأخرى المستخدمة في إنتاج البطاريات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تساعد التحسينات في تقنيات استخراج ومعالجة الليثيوم في تقليل الأثر البيئي لتعدين وإنتاج الليثيوم. كما أن استخدام تقنيات الأغشية الجديدة وراتنجات التبادل الأيوني سيقلل من الأثر البيئي لاستخراج المحاليل الملحية.

4. التغييرات السياسية: من المرجح أن تستمر السياسات الحكومية، مثل الدعم للمركبات الكهربائية والحوافز لتطوير الطاقة المتجددة، في دفع الطلب على الليثيوم. ومع ذلك، قد تكون هناك أيضاً تغييرات تنظيمية تهدف إلى تقليل الأثر البيئي لتعدين وإنتاج الليثيوم، مما قد يزيد التكاليف على المنتجين ويؤثر على سلسلة التوريد.

بشكل عام، من المرجح أن تستمر صناعة الليثيوم في تجربة نمو قوي في السنوات القادمة، مدفوعة بالتحول المستمر نحو المركبات الكهربائية ومصادر الطاقة المتجددة. ومع ذلك، ستحتاج الصناعة إلى تخطي تحديات مثل اضطرابات سلسلة التوريد والمخاوف البيئية وتغير المشهد التكنولوجي والسياسي من أجل الحفاظ على هذا النمو.

تقدم ماياندي مجموعة متنوعة من التقنيات لعمليات استخراج الليثيوم الرئيسية في المنبع ومنتصف التدفق، بما في ذلك تركيز التبخر، التبلور ، الفصل التنقية والتجفيف. توفر عمليات ماياندي لعملائها ميزة تنافسية، حيث تحقق إنتاجية أعلى تحت مواصفات أكثر تشدداً مع تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة. وجميع المصانع تلبي متطلبات السلامة المعقدة لصناعة الكيماويات.