炭酸リチウム

リチウム塩の服用にはリスクと副作用があります。精神疾患の治療にリチウムを長期間使用すると、後天性腎性尿崩症を引き起こすことが知られています。^{[ 21 ]}リチウム中毒は中枢神経系と腎臓系に影響を与え、2.0 mmol/Lを超える濃度では致死的となる可能性があります。^{[ 22 ] [ 23 ]}長期間にわたって、リチウムは集合管の主細胞に蓄積し、集合管の主細胞の水分透過性を調節する抗利尿ホルモン（ADH）の働きを阻害する可能性があります。 ^{[ 17 ]}集合管系の髄質間質は、もともとナトリウム濃度が高く、それを維持しようとします。細胞がリチウムイオンとナトリウムイオンを区別する既知のメカニズムはないため、脱水、低ナトリウム血症、異常にナトリウムの少ない食事、または特定の薬剤の結果としてリチウム濃度が高くなりすぎると、腎臓のネフロンに損傷が生じる可能性があります。

チリ北部のアタカマ砂漠にあるアタカマ塩湖では、塩水から炭酸リチウムと水酸化リチウムが生産されている。^{[ 28 ] [ 29 ]}

このプロセスでは、リチウムを豊富に含む塩水を地下から汲み上げ、浅い容器に集めて蒸発させます。塩水には様々な溶解イオンが含まれており、その濃度が高くなるにつれて、塩類が溶液から析出して沈殿します。残った上澄み液は次の工程で使用されます。容器の配置順序は、特定の塩水源におけるイオン濃度によって異なる場合があります。

最初のパンでは、岩塩（塩化ナトリウムまたは食塩）が結晶化します。これは経済的価値がほとんどないため廃棄されます。溶解固形物の濃度が徐々に増加する上澄液は、シルビナイト（塩化ナトリウムカリウム）パン、カーナライト（塩化カリウムマグネシウム）パン、そして最後に塩化リチウムの濃度を最大化するように設計されたパンに順次移されます。このプロセスには約15か月かかります。濃縮物（30～35%の塩化リチウム溶液）はトラックでサラル・デル・カルメンに運ばれます。そこで、ホウ素とマグネシウムが除去されます（通常、残留ホウ素は溶媒抽出および/またはイオン交換によって除去され、マグネシウムは水酸化ナトリウムでpHを10以上に上げることによって除去されます）^{[ 30 ]。}そして最終段階では、炭酸ナトリウムを加えることによって、目的の炭酸リチウムが沈殿し、分離され、処理されます。

蒸発過程で生じる副産物の中には、経済的価値のあるものもある。

この水不足地域では、水の利用にかなりの注目が集まっている。SQMはライフサイクル分析（LCA）を実施し、SQMの水酸化リチウムと炭酸リチウムの生産における水消費量は、スポジュメンを使用した主要な鉱石ベースのプロセスによる生産における平均消費量よりも大幅に少ないという結論に至った。より一般的なLCAでは、貯留層からの抽出については逆の結果が示唆されている。^{[ 31 ]}

塩水を利用したリチウム生産の大部分は、南米の「リチウム三角地帯」で行われている。

リチウムの潜在的な供給源は、地熱井から地表に運ばれる浸出液である。 ^{[ 32 ]}リチウムの回収は現場で実証されており、リチウムは単純な沈殿とろ過によって分離される。^{[ 33 ]}プロセスと環境コストは主に既に稼働している井戸のコストであり、したがって正味の環境影響はプラスになる可能性がある。^{[ 34 ]}

コーニッシュ・リチウム社は、レッドルース近郊のユナイテッド・ダウンズ深層地熱発電プロジェクトの塩水は、リチウム濃度が高く（220 mg/L）、マグネシウム濃度が低く（<5 mg/L）、総溶解固形分含有量が<29 g/Lであること^{[ 35 ]}、流量が40～60 l/sであること^{[ 31 ]から価値があると主張している。}  

α-スポジュメンを1100  ℃で1時間焙焼してβ-スポジュメンを作り、その後硫酸 とともに250℃で10分間焙焼する。^{[ 36 ] [ 28 ]}

2020年時点で、オーストラリアはリチウム中間体の世界最大の生産国であり、^{[ 37 ]}すべてスポジュメンをベースとしている。

近年、鉱山会社は北米、南米、オーストラリア全域でリチウムプロジェクトの探査を開始し、リチウム炭酸塩の新たな供給源となり、製品に対する需要の高まりに対応できる可能性のある経済的に採算の取れる鉱床を特定しようとしている。 ^{[ 38 ]}

2020年、テスラモーターズはネバダ州の粘土から塩のみを使用し酸を使わずにリチウムを抽出する革新的なプロセスを発表した。これは懐疑的に受け止められた。 ^{[ 39 ]}

少数の小規模企業が使用済み電池をリサイクルしており、銅とコバルトの回収に重点を置いている。一部の企業は、化合物 Li ₂ Al ₄ (CO ₃ )(OH) ₁₂ ⋅3H ₂ Oとともに炭酸リチウムも回収している。^{[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}

2017年4月、MGX Mineralsは、石油・ガス廃水塩水からリチウムやその他の貴重な鉱物を回収する同社の迅速なリチウム抽出プロセスについて、独立した機関による確認を得たと報告した。 ^{[ 44 ]}

電気透析は海水からリチウムを抽出する方法として提案されているが、商業的に実現可能ではない。^{[ 45 ]}