استخراج سنتی لیتیوم از اسپادومن نیازمند عملیات کلسیناسیون در دمای بالا (۹۵۰ تا ۱۱۰۰ درجه سلسیوس) برای تبدیل α-اسپادومن به β-اسپادومن پیش از انجام لیچینگ است. اما روشهای لیچینگ مستقیم با هدف حذف این مرحله پرمصرف انرژی، تلاش میکنند تا α-اسپادومن را در دماهای پایینتر بهصورت شیمیایی تجزیه کنند.
(الف) لیچینگ با اسید هیدروفلوئوریک (HF)
- فرایند: α-اسپادومن در دمای ۲۵ تا ۱۰۰ درجه سلسیوس با HF واکنش داده و ترکیبات محلول LiF و AlF₃ تشکیل میدهد.
- واکنش شیمیایی:
LiAlSi₂O₆ + 22HF → LiF + AlF₃ + 2H₂SiF₆ + 8H₂O - راندمان بازیابی: حدود ۹۰ تا ۹۵٪ لیتیوم
- مزایا:
- دمای پایین (نیاز به کلسیناسیون ندارد)
- سرعت واکنش بالا (حدود ۲ ساعت)
- معایب:
- HF بسیار سمی و خورنده است (ریسکهای ایمنی بالا)
- نیاز به تجهیزات مقاوم در برابر فلوراید
(ب) اسید سولفوریک + مواد افزاینده (فعالسازی مکانوشیمیایی)
- فرایند: α-اسپادومن همراه با اسید سولفوریک و فعالکنندههایی مانند CaF₂ یا FeSO₄ در آسیاب گلولهای ساییده میشود. نیروهای مکانیکی ساختار بلوری را تخریب کرده و واکنشپذیری را افزایش میدهند. سپس در دمای ۸۰ تا ۱۲۰ درجه سلسیوس، لیتیوم بهصورت Li₂SO₄ حل میشود.
- راندمان بازیابی: حدود ۸۵ تا ۹۲٪ لیتیوم
- مزایا:
- عدم نیاز به کلسیناسیون در دمای بالا
- امکان استفاده از اسید سولفوریک بازیافتی (مقرونبهصرفه)
- معایب:
- مصرف زیاد اسید (حدود ۱٫۵ تا ۲ برابر روش سنتی)
نیاز به آسیاب بسیار ریز (مصرف بالای انرژی)