بازار جهانی مواد شیمیایی لیتیوم رشد چشمگیری داشته است. مواد شیمیایی لیتیوم به دلیل خواص خود اجزای ضروری در کاربردهای مختلف صنعتی هستند.
بازار جهانی مواد شیمیایی لیتیوم
مواد شیمیایی لیتیوم، به ویژه کربنات لیتیوم و هیدروکسید لیتیوم، به دلیل خواص منحصر به فرد خود، اجزای ضروری در کاربردهای مختلف صنعتی هستند. این مواد شیمیایی عمدتاً در بخش‌هایی مانند شیشه و سرامیک، تولید آلومینیوم، لاستیک مصنوعی، داروسازی، تولید شیمیایی، روان‌کننده‌ها، باتری‌ها و سیستم‌های تهویه هوا استفاده می‌شوند. در صنعت شیشه، از مواد معدنی لیتیوم می‌توان مستقیماً استفاده کرد.
اهمیت لیتیوم در صنایع مدرن، به ویژه با افزایش تقاضا برای باتری‌های لیتیوم-یون، همچنان در حال رشد است. لیتیوم در باتری‌های اولیه (یک‌بار مصرف) و ثانویه (قابل شارژ) استفاده می‌شود.
باتری‌های اولیه در کاربردهای نظامی، صنعتی و تجاری استفاده می‌شوند و در تجهیزات الکترونیکی اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. آن‌ها قابلیت اطمینان بالا، عمر مفید خوب، نرخ نشتی بسیار پایین و عمر طولانی کارکرد را ارائه می‌دهند که آن‌ها را برای ضربان‌سازهای قلب ایده‌آل می‌کند. باتری‌های لیتیوم سهم قابل توجهی از بازار را به دست آورده‌اند زیرا از سایر سیستم‌های باتری اولیه مانند کربن-روی، قلیایی-منگنز، روی-اکسید نقره بهتر عمل می‌کنند. علاوه بر این، باتری‌های لیتیوم حاوی فلزات سنگین نیستند، بنابراین از نظر محیط‌زیستی دوستدارتر هستند.
باتری‌های ثانویه (قابل شارژ) که از لیتیوم استفاده می‌کنند، مشکلاتی در شارژ آند دارند. در هنگام تخلیه آند لیتیوم، فلز لیتیوم مصرف می‌شود.
دو شیمی لیتیوم وجود دارد که می‌توان در خودروهای برقی (EV) و باتری‌های لیتیوم-یون استفاده کرد. آن‌ها کربنات لیتیوم و هیدروکسید لیتیوم هستند. از نظر تاریخی، کربنات لیتیوم شیمی اولیه مورد استفاده بود، اما به دلایل فنی، تقاضا برای هیدروکسید لیتیوم در باتری‌ها از کربنات لیتیوم پیشی گرفته است.
لیتیوم در حال حاضر از دو منبع تولید می‌شود، آب نمک‌های غنی از لیتیوم و مواد معدنی حاوی لیتیوم. در حالی که محصول هر دو فرآیند می‌تواند کربنات لیتیوم باشد، سنگ سخت معمولاً کنسانتره‌ای برای استفاده در کاربردهای سنتی‌تر مانند شیشه، فریت و سرامیک تولید می‌کند که کنسانتره تصفیه شده بیشتر کربنات لیتیوم را تولید می‌کند.
اکثر تولیدکنندگان در حال حاضر آب نمک‌ها را ترجیح می‌دهند. این یک عملیات ارزان‌تر است و منجر به حجم‌های زیادی از مواد بی‌اثر حجیم نمی‌شود. رسوبات اصلی سنگ سخت در موارد زیر قرار دارند:
- استرالیای غربی
- ایالات متحده، از جمله نوادا و کارولینای شمالی
- آفریقا از جمله زیمبابوه، جمهوری دموکراتیک کنگو، مالی و نامیبیا
- چین
رسوبات اصلی آب نمک در آرژانتین و شیلی هستند، در حالی که بولیوی و چین نویدبخش هستند. بولیوی بزرگترین ذخایر آب نمک در جهان را دارد.
افزایش تولید جهانی لیتیوم از دهه گذشته به ویژه در استرالیا، شیلی، آرژانتین و اخیراً چین، عرضه جهانی را از منابع سنتی ایالات متحده به منابع غیر آمریکایی تغییر داده است. برزیل، پرتغال و زیمبابوه بخشی از تقاضای خود برای محصولات لیتیوم را با تولید بومی سنگ‌های معدنی حاوی لیتیوم برآورده می‌کنند.
پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۲۹ رشد قابل توجهی در عرضه لیتیوم رخ دهد زیرا معادن و آب نمک‌های جدید توسعه می‌یابند و پروژه‌های موجود گسترش می‌یابند. تولید لیتیوم باید تا سال ۲۰۳۵ بر اساس معادل کربنات لیتیوم (LCE) از ۱.۵ میلیون تن تجاوز کند. با وجود این رشد بزرگ در عرضه، همچنان انتظار نمی‌رود که برای رفع تقاضا کافی باشد زیرا استفاده در EV و ذخیره باتری با سرعت بسیار زیادی در حال رشد است. در نتیجه، انتظار می‌رود بازیافت باتری بخش کلیدی زنجیره تأمین شود.
