Mest litium produseres kommersielt enten fra ekstraksjon av litiumholdige salter fra underjordiske saltvannsreservoarer eller utvinning av litiumholdig bergart, slik som spodumen. Litiumproduksjon fra leirekilder forventes å bli kommersielt levedyktig, men kanskje ikke før 2022.
Litium er et metall som ofte brukes i batterier som de oppladbare som finnes i bærbare datamaskiner, mobiltelefoner og elektriske biler, så vel som i keramikk og glass. Det er det letteste metallet på jorden og er mykt nok til å bli kuttet med en kniv når det er i sin elementære form.
Behandling fra saltlake
Mye av litiumet som produseres i dag, ekstraheres fra saltlaksreservoarer kalt salarer som ligger i høye områder i Bolivia, Argentina og Chile. For å utvinne litium fra saltlake, må det saltrike vannet først pumpes til overflaten i en serie med store fordampningsdammer hvor solfordampning skjer over flere måneder.
Kalium høstes ofte først fra tidlige dammer, mens senere dammer har stadig høyere konsentrasjoner av litium. Økonomiske litiumkildelager inneholder normalt alt fra noen få hundre deler per million (ppm) litium til opptil 7000 ppm.
Når litiumkloridet i fordampningsdammene når en optimal konsentrasjon, pumpes løsningen til et gjenvinningsanlegg hvor ekstraksjon og filtrering fjerner uønsket bor eller magnesium. Deretter blir den behandlet med natriumkarbonat (soda) og derved utfelt litiumkarbonat. Litiumkarbonatet blir deretter filtrert og tørket. Overflødig gjenværende saltlake pumpes tilbake i salongen.
Litiumkarbonat er et stabilt hvitt pulver som er et viktig mellomledd i litiummarkedet fordi den kan omdannes til spesifikke industrisalter og kjemikalier — eller bearbeides til rent litium metall.
Behandling fra mineraler
I motsetning til saltlakkilder krever ekstraksjon av litium fra spodumen, lepidolit, petalitt, amblygonitt og eukryptitt et bredt spekter av prosesser. På grunn av mengden energiforbruk og nødvendige materialer, er litiumproduksjon fra gruvedrift mye mer kostbar prosess enn saltvannsekstraksjon, selv om disse mineralene har et høyere litiuminnhold enn saltvannet.
Av de fem mineralene er spodumen det mest brukte for litiumproduksjon. Etter at den er utvunnet, blir spodumen oppvarmet til 2012 grader Fahrenheit og deretter avkjølt til 149 grader. Den knuses og stekes igjen, denne gangen med konsentrert svovelsyre.Til slutt tilsettes natriumkarbonat, eller soda, og det resulterende litiumkarbonat krystalliseres, oppvarmes, filtreres og tørkes.
Behandler fra leire
Flere selskaper undersøker utvinning av litium fra leire i Nevada, inkludert Amerikansk litium og Noram Ventures. Bedriftene tester forskjellige produksjonsmetoder, inkludert utvasking av svovelsyre.
Sette litium i metall
Konvertering av litium til metall gjøres i en elektrolytisk celle ved bruk av litiumklorid. Litiumkloridet blandes med kaliumklorid i et forhold på 55% til 45% for å produsere en smeltet eutektisk elektrolytt. Kaliumklorid tilsettes for å øke ledningsevnen til litium mens fusjonstemperaturen senkes.
Når den smeltes og elektrolyseres ved ca. 840 grader Farhenheit, frigjøres klorgass mens smeltet litium stiger til overflaten og samles i støptjern innkapslinger. Det rene produserte litiumet er pakket inn i parafinvoks for å forhindre oksidasjon. Konverteringsforholdet mellom litiumkarbonat og litiummetall er omtrent 5,3 til 1.
Global litiumproduksjon
De topp fem land for litiumproduksjon i 2018 var Australia, Chile, Kina, Argentina og Zimbabwe. Australia produserte 51.000 tonn litium det året, det siste tallene er tilgjengelige for. Total global produksjon, unntatt USA, utgjorde 70.000 tonn.
De selskaper som produserer mest litium er Albemarle, Sociedad Quimica y Minera de Chile og FMC.