“二十一世纪的新油”。 锂是未来的战略资源
玻利维亚的锂矿开采。 资料来源：nat-geo.ru
战略锂
由于许多原因，军事工业中锂消耗量的增加是不可避免的。
首先，目前只有锂离子电池可以存储相对少量的大量电量。
其次，军方正在不断增加需要能源的小工具的数量，而这些小工具在现场通常只能由可充电电池提供。 通常，仅由于供电系统的小型化，才有可能使外骨骼进入部队。
第三，重型设备正逐渐转向混合动力驱动，需要在某个地方存储来自发电机的能量并进行再生制动。 混合动力之所以进入军队，并不是因为现在流行的脱碳-拒绝燃烧碳氢化合物燃料，而是因为这种决定的高度机密性。
在战场上，混合动力坦克或步兵战车可以关闭发动机发电机，并仅利用电池中存储的电量进行移动。 也就是说，装甲车不会吸烟，不会发出噪音并且在红外范围内的照明也不那么清晰。 当然，混合装甲车辆可以节省燃料和发动机资源。
资料来源：Army.mil
国外已经以预生产形式出现了类似的发展。
例如，在美国，他们正在研究配备模块化EX-Drive电动变速箱和锂离子电池组的混合BMP Bredley-HED。 几年前，在俄罗斯，对克里姆斯克混合装甲运兵车进行了测试，现在正在使用带有电动变速器的特殊轮式平台O型底盘进行工作。 尽管锂具有很高的火灾隐患，但在可预见的将来，这种金属仍将在军事技术行业中占有重要地位。 这意味着锂沉积物将成为战略目标。
盐中的锂
实际上，由于锂的高活性，它不会以游离形式出现-仅在溶解的盐和固体矿物质的组成中存在。
锂的主要来源是干旱国家的盐湖，这些盐湖与热液锂原料有关。 在这方面，智利是最幸运的，在其领土上有大量的锂矿藏-阿塔卡马盐沼。 这个干lake的湖的表面积达到3平方米。 公里盐壳中隐藏的锂金属的大约储量估计为近000万吨。
的确，智利被称为“锂沙特阿拉伯”并非没有道理。 近几十年来，这个南美国家提供了全球最轻金属消耗量的43％。
不仅是巨大的盐沼，而且烈日灼热加上沙漠干旱的气候成为智利锂奇迹的重要纽带。 与世界其他任何地方相比，该地区的降水量最少，仅为每年10毫米。 这会导致水分大量蒸发（最高3毫米/年）。 这就是为什么只有极浓的盐溶液-盐水-保留在湖中的原因。
盐沼的整个表面都覆盖有“ kalich”，这是一种多孔的石膏和浸有盐水的盐岩的岩石。 这种“ Kalich”的深度可以达到几十米。
盐水中的主要化合物是氯化锂和硫酸盐。 一升这样的鸡尾酒中金属的总含量可以达到每升7克。 根据这个参数，智利的盐沼（Salar de Atacama）在世界上简直是无与伦比的。
除锂盐外，钠，钾，溴和钙的化合物也溶解在盐水中。 在盐水中，镁化合物几乎总是与锂相邻。 如果镁与锂的比例大于11/1，则开采可能在经济上不可行。
玻利维亚的锂矿床。 资料来源：dw.com
现在介绍一下美国的锂计划。
该金属是在内华达州的盐水中开采的。 幸运的是，气候有利于美国人。 美国地质调查局不会发布有关产量的公开数据。 但间接消息称，该国大部分锂原料（高达84％）是从拉丁美洲进口的。 锂的国内生产和进口量的35％以上用于电池生产。 而且这一份额每年都在增加。
俄罗斯的锂电 故事 显然不在领导人中间。 气候不太适合在阳光下从盐湖中蒸发出矿物质。 国内消费不是特别发达。 而且，将锂卖给国外市场是无利可图的-拉美矿业巨头对战略金属的要求要低得多。 尽管如此，俄罗斯的锂储量估计为900万吨，其中大部分集中在地下水中。
“锂三角形”
更大的“溶解于水中”的锂矿床是玻利维亚的高海拔盐沼Salar de Uyuni，据各种估计，该矿藏已保存了多达100亿吨金属。
尽管储量如此之大，但由于乌拉圭盐沼（Salar de Uyuni）盐沼中的锂与镁之比达到18,6，因此提取锂的成本很高。 为了进行比较：在阿塔卡马盐沼，同一指标接近6,4。
玻利维亚和智利与阿根廷一起构成了拉丁美洲的所谓“锂三角形”，该地区控制着全球最轻金属市场的70％。
人们经常可以在沉积物中看到以下图片：强大的泵将盐水从地球深处泵送到盐沼的表面，在一年半的阳光下，它变成了盐水。 风景令人着迷-几何形状正确的人工水库（每个水库只有几个足球场大小）远远超出了地平线。 填充这些水箱需要大量能量。
例如，在Salar de Atacama盐沼中，采矿公司就以这种方式每分钟向地面抬起多达2升深盐水。 这严重加速了锂盐的开采过程，但对周围地区的生态状况产生了负面影响。 由于不断抽取地下水和强烈蒸发，周围地区的淡水供应正在减少。 结果，居民抱怨缺少淡水，排水体内的鱼类大量死亡。
拉丁美洲开采锂的地方甚至有一个特殊的名称-“白死病”。 全球工业对锂的不断增长的需求以及与采矿相关的环境破坏，使人们对民用锂离子电池的“绿色”现状感到惊讶。
锂从石头
当在阳光和干燥的气候下进行某些工作时，从浓缩盐水中提取锂盐相对容易。 但是，如果自然剥夺了锂盐沼地区呢？
您可以搜索非常规资源。 例如，在相关的油水或地热盐水中。 但其中的锂化合物浓度较低-在油水中，氯化锂LiCl的比例不超过1 g / l。
因此，在岩石的成分中寻找金属会更有利可图。
目前，固体矿物质隐藏着全球23％的锂储量。 当然，从这种原料中提取有价值的金属既困难又昂贵。 但是对电池的高需求覆盖了所有成本。 具有重要工业价值的关键矿物是各种花岗岩：锂辉石，锂云母，蓝闪石和花瓣石。
锂矿产的主要探明储量位于美国，中国，澳大利亚和加拿大。 最近，在葡萄牙发现了锂辉石矿床，其中氧化锂的比例可以达到5％。
在俄罗斯，芬兰，葡萄牙和一些非洲国家中发现了相对较小的锂矿床。
美国和中国在这方面是独一无二的-它们是唯一拥有花岗岩矿床和盐碱锂湖的国家。
不要忘记回收破碎的锂离子电池。 1992年在美国美国Rockwood Lithium公司的工厂中率先使用复杂的回收程序的公司之一。 该公司现在是锂离子电池回收的全球领导者。 而且发展潜力将使将来可以回收大多数电池。
然而，现在世界上锂的储量是如此之大，而且可以广泛使用，以至于比从旧电池上费力地提取金钱要容易得多，将其从大自然中去除是很容易的。 据分析人士说，如果到2030年锂的需求达到计划的每年28吨，那么开发一种有效的电池回收方法的工作将会兴起。
从原材料到半成品
在锂成为蓄电池的一部分之前，必须先进行提取和富集程序。
首先，湖盐水中的氯化锂必须以某种不溶形式沉淀出来。 为此，碳酸氢铵是极好的，它可以从盐水中分离出高达99,8％的锂（呈碳酸盐形式）。
如果锂化合物的浓度太低，盐的化学沉淀是无利可图的？
为此，技术人员开发了通过固体选择性吸收溶解在水中的化合物的方法-选择性吸收。 “传授”仅吸收锂离子的特殊离子交换树脂+将钠离子留在溶液中+ 和其他活性金属。
在对锂原料进行初加工后，再次从难溶的碳酸锂中获得氯化物。 下一步是电解分离纯金属。 电解在熔融盐中进行，预先添加氯化钾和氯化钡以降低电解混合物的熔点。 锂的最终精制是在真空条件下通过蒸馏进行的，以防止活性金属与空气成分的接触，并且温度约为550ºС。
碳酸锂是世界上最轻金属的进出口的主要形式。 资料来源：dw.com
坚硬的花岗岩含锂矿物很难富集和加工。 机械破碎岩石后，会发生岩石的浮选富集-这是固体锂矿物初步加工的最常用方法。 为此，用特殊的油润湿岩石颗粒，这些油作为泡沫的一部分在浮选槽中释放。 锂辉石矿物由于高温而富集。 在这种烧结过程中，矿物颗粒破裂并破碎成粉末，通过筛分或空气分离将其与脉石矿物分离。
此外，将锂浓缩物转移到过程化学家的手中。 使用石灰，硫酸盐或硫酸方法进行加工。 为此，使用碳酸钙，硫酸钾和硫酸。 输出的是硫酸锂和碳酸盐，将其加工后将化合物转化为氯化锂。
锂以各种化合物进入消费者。 大部分（最多占全球销量的40％）都落在碳酸锂上，第二位是液态锂精矿（22％），氢氧化锂（16％）和氯化锂（4％）。 纯锂金属占世界销量的4％，其余12％被多组分锂化合物占据。
不只是电池
70世纪的锂不仅是现代蓄电池的原材料。 尽管世界上最轻的金属产量中有多达XNUMX％用于电力行业的需求，但锂在其他行业中得到了广泛的应用。
当将锂化合物添加到玻璃中时，由其制成的产品将具有化学抗性，可透射紫外线和红外线，这是军事上的重要特性。 如果在制造陶瓷的配方中包含锂盐，那么您将获得高压高温陶瓷。
脂肪酸锂盐已发现可用于增稠石油的润滑剂中。 例如，在众所周知的石脑油中使用硬脂酸锂。
没有锂化合物，一个人几乎不可能掌握大海和外太空的深度。 这全都与过氧化锂有关，过氧化锂可用于从潜水艇和载人航天器中利用二氧化碳净化空气的系统。 该反应随着氧气的释放和二氧化碳的吸收而发生。
在核电中，锂被用作冷却反应堆的冷却剂，氢化锂LiH作为氢存储物质非常有前途。
锂作为电动汽车牵引电池的关键组件，已经确立了自己作为4世纪“新汽油”的地位。 但是科学家们正在认真考虑将锂作为火箭燃料。 事实证明，燃烧氢化锂，硼化锂LiB和纯金属时，最多释放000 kcal的能量，而普通煤油仅产生2 kcal。 由于高比例的氧气（高达300％），高氯酸锂和硝酸盐可以成为火箭燃料的出色氧化剂。 为了进行比较，经典氧化剂高氯酸铵仅包含69,5％的氧气。
电力工业中锂的前景相当不可预测。 一方面，溶解在盐水中的锂化合物的储量足以使人类生存不超过50年（在固体岩石中-长达25年），另一方面，有价值的矿物无限地以小浓度无限地溶解。所有地下水。
直到现在，从这种水中提取锂是完全无利可图的。
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