Lithiumgewinnung aus heimischen Rohstoffen

Zusammenfassung Lithium gilt als eines der strategischen Elemente mit einem großen Zukunftspotential. Vor dem Hintergrund eines steigenden Bedarfs, aber auch der Ungleichverteilung der weltweiten Lithiumvorkommen gilt es, auch heimische Vorkommen wie die Zinnwalditlagerstätte bei Zinnwald/Cínovec (650.000 t Li), für eine mögliche großtechnische Lithiumgewinnung genauer zu betrachten. Unter Berücksichtigung der besonderen Voraussetzungen des lithiumhaltigen Minerals erfolgte die Entwicklung von zwei verschiedenen Verfahren zur Lithiumcarbonatgewinnung aus Zinnwalditkonzentrat. Dabei wurden sowohl ein ganzheitlicher Salzsäureaufschluss wie auch ein selektives Direktcarbonatisierungsverfahren mittels überkritischem Kohlendioxid untersucht. Bei dem salzsäurebasierten Verfahren wird durch eine optimierte Laugung bis zu 96 % des im Zinnwalditkonzentrat enthaltenen Lithiums mobilisiert. Säurerückgewinnungsverfahren reduzieren dabei den Säurebedarf. Die Umsetzung von kalziniertem Zinnwalditkonzentrat (~ 950 °C) im System sc‐CO 2 /H 2 O ist ein vielversprechender Ansatz zur Lithiumcarbonatgewinnung (COOL‐Verfahren). Grundlage des Direktcarbonatisierungsverfahren ist das umfassende Verständnis der mineralischen Zusammensetzung sowie des thermischen Verhaltens in oxidierender Atmosphäre. Bei minimalem Chemikalieneinsatz werden durch den CO 2 ‐Aufschluss hochselektiv Alkalimetallkationen, bevorzugt Lithium, als Hydrogencarbonate mobilisiert. Die aus ökonomischer Sicht zu bevorzugenden Aufschlussparameter (Doppellaugung, Fest : Flüssig‐Verhältnis ~ 1:30, 230 °C, 100 bar, 3 h, d 50 ~ 18 μm) führten zu einer Lithiumlaugungsrate von 71 %.