لیتیوم یکی از عناصر بسیار استراتژیک مورد استفاده در ذخیره سازی انرژی است. همیشه گزارشهای انتقادی در مورد استخراج لیتیوم وجود دارد. در برخی مناطق، مردم محلی از افزایش خشکسالی شکایت دارند که برای مثال دامداری را تهدید میکند یا منجر به خشک شدن پوشش گیاهی میشود. از دیدگاه کارشناسان، هنوز مشخص نیست که خشکسالی تا چه حد به استخراج لیتیوم مرتبط است. از طرف دیگر این فلز تا حد زیادی کاربردی است و صنایع مختلف به آن نیاز مبرم دارند. به خصوص در عصر حاضر که به سمت برقی شدن تجهیزات میرویم، و باتریها به عنوان اصلیترین عنصر در برقی شدن تجهیزات، به لیتیوم برای ساخت نیاز دارند.
لیتیوم (Lithium) اولین فلز قلیایی در جدول تناوبی است که از عناصری مانند سدیم (Na) تشکیل شده است. لیتیوم عنصر بسیار واکنش پذیر و قابل اشتعال است که در طبیعت به حالت خالص وجود ندارد، اما میتوان آن را در مقادیر کم از سنگ، خاک رس و آب نمک استخراج کرد.
استخراج لیتیوم برای کشورها اهمیت زیادی دارد. لیتیوم یک عنصر استراتژیک است که در صنایع مختلف کاربرد دارد. همانطور که گفتیم مهمترین کاربرد لیتیوم در تولید باتریهای لیتیوم-یون است. باتریهای لیتیوم-یون در طیف گستردهای از محصولات استفاده میشوند. تقاضا برای لیتیوم با افزایش استفاده از فناوریهای الکتریکی در حال افزایش است. این امر باعث شده است که استخراج لیتیوم به یک صنعت مهم در سراسر جهان تبدیل شود. اما منابع لیتیوم کجاست و چگونه میتوان آنها را یافت؟ در ادامه با صباپروفیل همراه باشید تا به این سوال کلیدی پاسخ دهیم.
فهرست مطالب
لیتیوم در کجا یافت میشود؟
لیتیوم به صورت آزاد در طبیعت یافت نمیشود، اما در ترکیب با سایر عناصر در سنگها، آب دریا و خاک یافت میشود. عمده ذخایر لیتیوم در جهان در سنگهای پگماتیت یافت میشود. سنگهای پگماتیت سنگهای آذرین هستند که حاوی ترکیبات مختلف معدنی هستند. لیتیوم همچنین در آب دریا نیز یافت میشود، اما غلظت آن در آب دریا بسیار کم است.
بر اساس آمار سازمان زمینشناسی ایالات متحده، بزرگترین ذخایر لیتیوم جهان در شیلی، استرالیا و آرژانتین قرار دارد. سایر کشورهای دارای ذخایر قابل توجه لیتیوم عبارتند از چین، بوتسوانا، برزیل، کانادا و آلمان.
در ایران نیز ذخایر لیتیوم شناسایی شده است. عمده ذخایر لیتیوم ایران در استانهای خراسان جنوبی، کرمان و یزد قرار دارد.
مطلب مرتبط: معدن چاه شیرین قهاوند، بزرگترین معدن لیتیوم ایران
در زیر به برخی از منابع لیتیوم اشاره میشود:
سنگهای پگماتیت
سنگهای پگماتیت حاوی ترکیبات مختلف معدنی هستند که ممکن است حاوی لیتیوم نیز باشند. لیتیوم در سنگهای پگماتیت به صورت کانیهای مختلفی مانند اسپودومن، لپیدولیت و آمبلیگونیت یافت میشود.
- اسپودومن: اسپودومن یک سیلیکات آلومینیوم و لیتیوم است. این کانی معمولاً به رنگ سفید یا خاکستری است و دارای بلورهای بزرگی است.
- لپیدولیت: لپیدولیت یک فسفات آلومینیوم و لیتیوم است. این کانی معمولاً به رنگ سفید یا صورتی است و دارای بلورهای کوچکی است.
- آمبلیگونیت: آمبلیگونیت یک آلومینوفسفات لیتیوم است. این کانی معمولاً به رنگ سفید یا زرد است و دارای بلورهای کوچکی است.
غلظت لیتیوم در سنگهای پگماتیت میتواند متفاوت باشد. برخی از سنگهای پگماتیت حاوی مقادیر قابل توجهی لیتیوم هستند، در حالی که برخی دیگر حاوی مقادیر بسیار کمی لیتیوم هستند. سنگهای پگماتیت منبع اصلی لیتیوم در جهان هستند. بر اساس آمار سازمان زمینشناسی ایالات متحده، حدود 60 درصد از لیتیوم جهان از سنگهای پگماتیت استخراج میشود.
آب دریا
لیتیوم در آب دریا نیز یافت میشود، اما غلظت آن در آب دریا بسیار کم است. غلظت لیتیوم در آب دریا حدود 0.1 قسمت در میلیون (ppm) است. این بدان معناست که در هر میلیون لیتر آب دریا، فقط حدود 0.1 گرم لیتیوم وجود دارد. با این حال، آب دریا منبع بسیار بزرگی از لیتیوم است. حجم آب دریا حدود 1.37 میلیارد کیلومتر مکعب است. این بدان معناست که در کل آب دریا حدود 1.37 میلیون تن لیتیوم وجود دارد.
استخراج لیتیوم از آب دریا یک چالش بزرگ است. غلظت لیتیوم در آب دریا بسیار کم است و سایر یونها نیز در آب دریا وجود دارند که میتوانند استخراج لیتیوم را دشوار کنند. با این حال، روشهای مختلفی برای استخراج لیتیوم از آب دریا در حال توسعه است. برخی از این روشها شامل استفاده از الکتروشیمی، اسمز معکوس و جذب سطحی است.
استخراج لیتیوم از آب دریا میتواند منبع پایدار و مقرونبهصرفهای برای لیتیوم باشد. با افزایش تقاضا برای لیتیوم، استخراج لیتیوم از آب دریا ممکن است در آینده اهمیت بیشتری پیدا کند.
چشمههای معدنی
لیتیوم همچنین در چشمههای معدنی نیز یافت میشود. غلظت لیتیوم در چشمههای معدنی میتواند متفاوت باشد. برخی از چشمههای معدنی حاوی مقادیر قابل توجهی لیتیوم هستند، در حالی که برخی دیگر حاوی مقادیر بسیار کمی لیتیوم هستند. غلظت لیتیوم در چشمههای معدنی معمولاً بین 10 تا 1000 میلیگرم در لیتر است. برخی از چشمههای معدنی با غلظتهای بسیار بالاتر لیتیوم نیز وجود دارند. به عنوان مثال، چشمه معدنی “کیو” در ژاپن دارای غلظتی بیش از 20000 میلیگرم در لیتر است.
چشمههای معدنی حاوی لیتیوم معمولاً در مناطق خشک و نیمهخشک یافت میشوند. این مناطق دارای آبهای زیرزمینی شور و قلیایی هستند که لیتیوم را از سنگها و خاکها حل میکنند. آب چشمههای معدنی حاوی لیتیوم گاهی اوقات به عنوان یک درمان برای بیماریهای مختلف استفاده میشود. به عنوان مثال، آب چشمههای معدنی حاوی لیتیوم گاهی اوقات برای درمان اختلالات خلقی مانند اختلال دوقطبی استفاده میشود.
شورابهها
لیتیوم همچنین در شورابهها نیز یافت میشود. شورابهها آبهای شور و قلیایی هستند که در مناطق خشک و نیمهخشک یافت میشوند. شورابهها آبهای شور و قلیایی هستند که در مناطق خشک و نیمهخشک یافت میشوند. شورابهها معمولاً از آبهای زیرزمینی شور و قلیایی تشکیل شدهاند که به سطح زمین میرسند. این آبها حاوی مقادیر زیادی از مواد معدنی مختلف هستند، از جمله لیتیوم.
غلظت لیتیوم در شورابهها میتواند متفاوت باشد. برخی از شورابهها حاوی مقادیر قابل توجهی لیتیوم هستند، در حالی که برخی دیگر حاوی مقادیر بسیار کمی لیتیوم هستند. شورابههای حاوی لیتیوم منبع مهمی برای استخراج لیتیوم هستند. بر اساس آمار سازمان زمینشناسی ایالات متحده، حدود 30 درصد از لیتیوم جهان از شورابهها استخراج میشود.
شورابههای حاوی لیتیوم معمولاً در مناطقی یافت میشوند که دارای آبهای زیرزمینی شور و قلیایی هستند. این مناطق معمولاً در مناطق خشک و نیمهخشک مانند صحراها و نیمهصحراها یافت میشوند. استخراج لیتیوم از شورابهها یک فرآیند پیچیده است. این فرآیند معمولاً شامل برداشت آب شورابه، تبخیر آب شورابه و جمعآوری لیتیوم از محلول باقی مانده میباشد. البته در نظر داشته باشید که استخراج لیتیوم از شورابهها میتواند تأثیرات زیستمحیطی داشته باشد. این فرآیند میتواند باعث آلودگی آب و خاک شود.
خاک
لیتیوم همچنین در خاک نیز یافت میشود. غلظت لیتیوم در خاک میتواند متفاوت باشد. غلظت لیتیوم در خاک میتواند متفاوت باشد. برخی از خاکها حاوی مقادیر قابل توجهی لیتیوم هستند، در حالی که برخی دیگر حاوی مقادیر بسیار کمی لیتیوم هستند. غلظت لیتیوم در خاک معمولاً بین 1 تا 100 میلیگرم در کیلوگرم است. برخی از خاکها با غلظتهای بسیار بالاتر لیتیوم نیز وجود دارند. به عنوان مثال، خاکهای حاوی سنگهای پگماتیت میتوانند حاوی غلظتهای بالایی از لیتیوم باشند.
لیتیوم در خاک به صورت یونهای لیتیوم آزاد یا به صورت ترکیبات لیتیوم با سایر عناصر یافت میشود. یونهای لیتیوم آزاد میتوانند توسط گیاهان جذب شوند. گیاهانی که در خاکهای حاوی لیتیوم فراوان رشد میکنند، میتوانند مقادیر قابل توجهی لیتیوم را در خود ذخیره کنند. لیتیوم در خاک میتواند از طریق فرسایش سنگها و خاکهای حاوی لیتیوم وارد خاک شود. همچنین میتواند از طریق آبهای زیرزمینی وارد خاک شود. لیتیوم در خاک میتواند برای گیاهان مفید باشد. یونهای لیتیوم میتوانند به بهبود رشد گیاهان و مقاومت آنها در برابر استرس کمک کنند. لیتیوم در خاک همچنین میتواند برای انسان مضر باشد. سطوح بالای لیتیوم در خاک میتواند باعث آلودگی آب آشامیدنی و مواد غذایی شود.
فلزات, مقالات در گروه صبا | نویسنده : امید مرادی | بروزرسانی : 16 دی 1402