Bij de productie van lithium gingen jarenlang waardevolle metalen verloren in de reststroom. Een nieuwe Chinese installatie weet ze er nu op industriële schaal uit te halen – met opvallend hoge opbrengsten.
China heeft een nieuwe manier gevonden om meer waarde uit lithiumerts te halen. In de provincie Jiangxi draait inmiddels een industriële installatie die de schaarse metalen rubidium en cesium terugwint uit materiaal dat overblijft bij de verwerking van lithium.
De installatie is ontwikkeld door het Institute of Process Engineering van de Chinese Academy of Sciences (CAS) en Ganfeng Lithium. Volgens de betrokken onderzoekers gaat het om ’s werelds eerste industriële systeem dat hiervoor continu werkende extractiekolommen gebruikt. De geproduceerde rubidium- en cesiumcarbonaten halen een zuiverheid van meer dan 99,9 procent en zijn inmiddels op de markt gebracht.
Waardevolle metalen gingen verloren
Dat juist lithiumafval interessant blijkt, is geen toeval. Lithiumhoudende gesteenten kunnen naast lithium ook rubidium en cesium bevatten. Die elementen komen doorgaans in veel lagere concentraties voor, waardoor afzonderlijke winning moeilijk rendabel is. Onderzoek naar lithiumhoudende pegmatieten bevestigt dat lithium, cesium en rubidium geregeld samen voorkomen.
Bij bestaande lithiumproductie werden rubidium en cesium daarom vaak niet teruggewonnen. De nieuwe Chinese productielijn verandert dat. De totale terugwinning bedraagt meer dan 95 procent voor rubidium en meer dan 98 procent voor cesium. De fabriek heeft een capaciteit van 500 ton per jaar.
17 kolommen in plaats van ruim 70 tanks
Opvallend is vooral hoe compact het proces is. Een traditionele installatie met dezelfde verwerkingscapaciteit zou meer dan zeventig extractietanks nodig hebben. De nieuwe fabriek doet het met zeventien gesloten extractiekolommen.
Eén kolom kan volgens de ontwikkelaars tot vijftien conventionele scheidingsstappen vervangen. Het benodigde vloeroppervlak wordt hierdoor meer dan gehalveerd en het verbruik van oplosmiddelen daalt met ongeveer 40 procent. Doordat het systeem gesloten is, komen bovendien minder oplosmiddeldampen vrij.
Meer grondstoffen uit dezelfde mijn
Rubidium en cesium zijn geen massametalen zoals ijzer of aluminium. Ze zijn juist interessant voor gespecialiseerde toepassingen, waaronder precisie-instrumenten, elektronica en lucht- en ruimtevaart.
Daarmee laat de Chinese installatie een ontwikkeling zien die breder is dan alleen deze twee metalen. Naarmate grondstoffen schaarser en strategisch belangrijker worden, wordt het aantrekkelijker om niet alleen het belangrijkste metaal uit een erts te halen, maar ook waardevolle bijproducten terug te winnen.
Dezelfde ton gesteente levert dan simpelweg meer bruikbare grondstoffen op – zonder dat daarvoor een nieuwe mijn hoeft te worden geopend.
