Polska baza surowcowa litu w kontekście światowych tendencji produkcji węglanu litu z solanek i litonośnych wód termalnych

• Autorzy: Fijałkowska A. , Kurowski R. , Czaplicka M.

Warianty tytułu

EN

Polish lithium resources with respect to the world tendencies for lithium carbonate production from brines and lithium-bearing thermal waters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W skorupie ziemskiej lit występuje wspólnie z sodem i potasem i jest najlżejszym spośród pierwiastków występujących w stanie stałym. Krajowe zapotrzebowanie na surowce litu, głównie tlenku i wodorotlenku litu, w całości pokrywa import. Sprowadzane związki litu wykorzystuje się w Polsce głównie w przemyśle szklarskim, tworzyw sztucznych, farmaceutycznym, ceramice oraz elektronice. Ponadto lit i jego związki znajdują zastosowanie przy produkcji baterii i akumulatorów litowo-jonowych. Lit, w postaci minerałów, stanowi 0,0007 % skorupy ziemskiej. Główne źródło litu stanowią koncentraty spodumenu (zawartość LiO2 ok. 8,0 %), lepidolitu (4,9 %) oraz petalitu (ok. 4,0 %). Ponadto istotnym jego źródłem są solanki i litonośne wody termalne, które zawierają od 0,02 do 0,2 % litu. Pozyskiwanie litu z tych ostatnich (głównie w postaci węglanu litu) związane jest bezpośrednio z niższymi kosztami produkcji Li2CO3 w porównaniu do produkcji soli litu ze złóż spodumenowych. W niniejszym artykule podjęto próbę zinwentaryzowania wód i solanek wypompowywanych na powierzchnię z uwagi na konieczność odwadniania kopalń. Badane wody kopalniane pobrane zostały z kopalń Kompanii Węglowej S.A., Centralnego Zakładu Odwadniania Kopalń - CZOK oraz z rejonów odwaniania Zakładów Górniczych rud miedzi. Solanką o największej zawartości litu - 23,3 mg Li/l jest roztwór z Zakładów Górniczych w Sieroszowicach. Z 46 przebadanych próbek wód kopalnianych pochodzących z górnictwa węgla kamiennego, jedynie w siedmiu próbkach zawartość litu była wyższa niż 1,9 mg/dm3, przy czym największą jego zawartość (5,85 mg Li/dm3) oznaczono w próbce wody dołowej z KWK Knurów. Ponadto w pracy przedstawiono proces produkcji węglanu litu z solanek, polegający głównie na wielokrotnym odparowywaniu i zagęszczaniu roztworu pierwotnego solanki. Prowadzi to do sukcesywnego wytracania się soli pierwiastków towarzyszących, tj. sodu, wapnia, potasu i magnezu, z równoczesną koncentracją litu w solankach.

EN

The paper represent an attempt to make an inventory of waters and brines which are pumped out to the surface in the result of removal of water from mines. The studied mine waters were sampled from mines of Coal Company, Central Mine Drainage Company - CZOK and from the areas of drainage of copper ore mining plants. Of 46 investigated mine water samples from coal mining industry only in seven samples lithium content exceeded 1.9 mg/dm3, and the highest content (5.85 mg Li/dm3) was found in the water from KWK Knurów. Various applications for lithium, considering future consumption, were indicated, such as production of lithium-ion batteries, analgesics, sedatives, in nuclear technology and in metallurgy. Additionally, process for production of lithium carbonate from brines, based mainly on repeated evaporation and concentration of the initial brine solution is presented.

Słowa kluczowe

PL

lit; węglan litu; solanka; woda kopalniana

EN

lithium; lithium carbonate; brine; mining water

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 53, nr 9
• Strony: 548--554
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Fijałkowska A.

autor

Kurowski R.

autor

Czaplicka M.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

Bibliografia

• 1. Gmelins Handbuck der Anorganischen Chemie, Lithium System number 20, Berlin 1927, Verlag Chemie.
• 2. Joyce A.: Ober: Lithium — 2005, U.S. Geological Survey minerals yearbook 2005.
• 3. Bailar J. C., Emeleus H. J., Sir Nyhlom Ronald, Trotman-Dickenson A. F.: Comprehensive Inorganic Chemistry, Volume 1, Pergamonn Press, 1973, s. 331-367.
• 4. Ebensperger A., Maxwell P., Moscoso C.: The lithium industry: Its recent evolution and future prospects, Resources Policy, 2005, nr 30, s. 218-231.
• 5. Fasel D., Tran M. Q.: Availability of lithium in the context of future D-T fusion reactors, Fusion Engineering and Design, 2005, nr 75-79, s. 1163-1168.
• 6. Krupkowa D., Mucha-Pacholewska M., Kubik B., Żmuda M.: Przegląd wiadomości Lit — Paliwo Termojądrowe — witamina metali — pierwiastek życia. Rudy Metale, 1982, t. 27, nr 7, s. 321-324.
• 7. Bilans gospodarki surowcami mineralnymi Polski i Świata 2001-2005. Min. Środ. PAN Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, Kraków 2007.
• 8. Kipouros G. J., Sadoway D. R.: Toward New Technologies for the Production of Lithium, JOM, 1998, s. 24-25.
• 9. http://www.chemlink.com.au/lithium.htm
• 10. http://www.sqm.com/aspx/en/Default.aspx
• 11. Hamazaoui A. H., M’nif A., Hammi H., Rokbani R.: Contribution to the lithium recovery from brine, Desalination, 2003, nr 158, s. 221-224.
• 12. United States Patent: Production of lithium carbonate from brines, Patent Number 5,993,759, Data of Patent Nov. 30, 1999.