مانند دیگر فلزهای قلیایی، لیتیوم هم بسیار واکنش‌پذیر است و به همین دلیل هرگز نمی‌توان آن را به‌صورت عنصر آزاد در طبیعت پیدا کرد. بلکه همواره در بخشی از یک ترکیب شیمیایی که بیشتر یونی است، پیدا می‌شود. ازآنجایی‌که لیتیوم با آب واکنش می‌دهد، به‌صورت یون در آب اقیانوس‌ها و به‌صورت نمک در آب‌ها و رس دیده می‌شود.

این عنصر به دلیل چگالی کم، نسبت انرژی به وزن بالا و توانایی آن در ذخیره مقادیر زیادی انرژی، به بازیگر اصلی در توسعه و تولید فناوری انرژی‌های تجدید پذیر تبدیل شده است و در صنایع گوناگونی مانند باتری‌سازی، سرامیک و شیشه، روان کارها، تهویه مطبوع، دارویی، پلیمر، متالورژی و… مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما کاربرد عمده این فلز در باتری‌‌‌های لیتیوم‌-یون است که برای خودروهای الکتریکی به کار می‌رود و روند رو به رشد تولید خودروهای الکتریکی موجب اهمیت روزافزون این ماده معدنی برای کشورهای جهان شده است.

مروری بر عرضه و تقاضای لیتیوم

طبق اطلاعات منتشرشده، تولید جهانی لیتیوم در سال ۲۰۲۱ حدود ۱۰۰‌هزار تن (به‌استثنای تولید لیتیوم امریکا) تخمین زده‌شده که نسبت به سال ۲۰۲۰ (۸۲هزار و ۵۰۰تن) ۲۱‌درصد افزایش داشته است. به گزارش ایمیدرو تولید جهانی لیتیوم در پاسخ به تقاضای شدید بازار باتری‌‌‌های لیتیوم-یونی و افزایش نرخ لیتیوم، افزایش‌یافته است. مصرف جهانی لیتیوم در سال ۲۰۲۱ حدود ۹۳‌هزار تن برآورد شد که نسبت به ۷۰‌هزار تن در سال ۲۰۲۰ افزایش ۳۳درصدی را نشان می‌دهد. با توجه به افزایش مجدد تقاضا و افزایش نرخ لیتیوم در سال ۲۰۲۱، عملیات توسعه ظرفیت تولید لیتیوم در دنیا ادامه یافت که در پاسخ به همه‌گیری جهانی کرونا در سال ۲۰۲۰ به تعویق افتاده بود. استرالیا با ۵۵‌هزار تن لیتیوم استخراج‌شده، بزرگ‌ترین تولیدکننده لیتیوم در سال ۲۰۲۱ بود و پس‌ازآن شیلی (۲۶‌هزار تن)، چین (۱۴‌هزار تن) و آرژانتین (۶‌هزار و ۲۰۰تن) قرار داشتند. با توجه به روند رو به رشد تقاضای این فلز حیاتی، امنیت عرضه لیتیوم به اولویت اصلی شرکت‌های فناوری در آسیا، اروپا و امریکا تبدیل شده و در راستای توسعه اکتشاف و تولید لیتیوم اقدامات زیر در دستور کار کشورها قرارگرفته است: اتحادهای استراتژیک و سرمایه‌گذاری‌‌‌های مشترک بین شرکت‌های فناوری و شرکت‌های اکتشافی برای اطمینان از عرضه قابل‌اعتماد و متنوع لیتیوم برای تامین‌کنندگان باتری و سازندگان خودرو؛ توسعه منابع لیتیوم شورابه‌‌‌ای در آرژانتین، بولیوی، شیلی، چین و امریکا و توسعه منابع لیتیوم معدنی در استرالیا، اتریش، برزیل، کانادا، چین، کنگو (کینشاسا)، چک، فنلاند، آلمان، مالی، نامیبیا، پرو، پرتغال، صربستان، اسپانیا، ایالات‌متحده امریکا و زیمبابوه و همچنین منابع لیتیوم رسی در مکزیک و ایالات‌متحده.

با ادامه فعالیت‌‌‌های اکتشافی، منابع لیتیوم شناسایی‌شده به‌طور قابل‌توجهی در سراسر جهان افزایش‌یافته و درمجموع به حدود ۸۹میلیون تن رسیده است. منابع لیتیوم شناسایی‌شده در امریکا از شورابه‌‌‌ها، شورابه‌‌‌های زمین‌گرمایی، هکتوریت، شورابه‌‌‌های میدان نفتی و پگماتیت‌‌‌ها ۹.۱میلیون تن است.

رویکرد ایمیدرو در حوزه لیتیوم

سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران (ایمیدرو) به‌‌‌منظور حرکت هدفمند در حوزه مواد معدنی حیاتی و راهبردی نظیر لیتیوم اقدام به تهیه نقشه‌راه کرده و بر این اساس انجام اقدامات منسجم در راستای توسعه فعالیت‌‌‌های اکتشاف و فرآوری را آغاز کرده است و از مهم‌ترین برنامه‌‌‌های سازمان در این زمینه می‌‌‌توان به موارد ذیل اشاره کرد: توسعه فعالیت‌‌‌های اکتشافی لیتیوم؛ گسترش فعالیت‌‌‌های تحقیق و توسعه برای بهره‌برداری از منابع کم‌عیار لیتیوم و تولید کربنات‌‌‌ها، اکسیدها و هیدروکسیدهای لیتیوم و تولید باتری‌‌‌های لیتیومی؛ توسعه همکاری‌‌‌های بین‌المللی برای بهره‌برداری از منابع لیتیوم داخلی با استفاده از تکنولوژی‌‌‌های روز دنیا؛ بررسی امکان‌‌‌پذیری استحصال لیتیوم از منابع ثانویه و بازیافتی؛ منابع موجود لیتیوم و استفاده از تجارب بین‌المللی.

درحال‌حاضر در کشور منابع شورابه‌‌‌ای متعددی وجود دارد که براساس مطالعات اکتشافی انجام‌شده تاکنون، مقادیری از لیتیوم در آنها مشاهده شده است. نکته حائز‌اهمیت در خصوص این منابع، عیار پایین لیتیوم در آنهاست و بر این اساس استفاده از روش‌های صنعتی متداول برای استحصال لیتیوم از این منابع با چالش‌‌‌هایی همراه است. بنابراین نیاز است از تکنولوژی‌‌‌های جدید بر مبنای جداسازی انتخابی استفاده شود. از مهم‌ترین منابع کشور می‌‌‌توان به شورابه‌‌‌های قم، خور و بیابانک، مهرجان، میانی، ترود و حاج علیقلی اشاره کرد.

همکاری بین‌المللی

با توجه به برنامه‌‌‌ریزی‌‌‌های انجام‌شده در ایمیدرو و با راهبری «طرح مواد معدنی حیاتی و راهبردی» و همکاری شرکت‌ها و مجتمع‌‌‌های زیرمجموعه سازمان، برنامه‌‌‌های مختلفی در زمینه توسعه فعالیت‌‌‌های تحقیقاتی به‌منظور استحصال لیتیوم با استفاده از ظرفیت علمی و دانشگاهی کشور و همچنین به‌‌‌طور موازی استفاده از تجارب شرکت‌های بین‌المللی آغاز شد. براساس برنامه مذکور در نخستین اقدام برای تعیین وضعیت ذخایر موجود و استفاده از تجارب بین‌المللی شرکت‌های روسی دارای دانش فنی و تجارب کافی شناسایی شده و پس انجام مذاکرات، نخستین گام از همکاری‌‌‌های طرفین برای انتقال تجارب، توسعه همکاری‌‌‌ها و بررسی امکان انتقال فناوری برای تولید لیتیوم از ذخایر داخلی آغاز شد. در نخستین برنامه اجراشده پس از حضور متخصصان روسی در کشور، نمونه‌برداری از منابع شورابه‌‌‌ای قم، خور و بیابانک، مهرجان، میانی، ترود و حاج‌علیقلی انجام شد. در این برنامه اجراشده ضمن تبادل تجربیات در زمینه نمونه‌برداری، آنالیز، استحصال و فرآوری مقرر شد پس‌از آنالیز نمونه‌‌‌ها و انجام آزمایشات متالورژیکی درباره انتقال فناوری و انجام سرمایه‌گذاری مشترک در فازهای بعدی تصمیم‌گیری شود.

روس‌ها در خور و بیابانک

مدیر مجتمع پتاس خور و بیابانک از حضور کارشناسان روسی در این مجتمع برای بررسی امکان استحصال لیتیوم از شورابه‌های مجتمع پتاس خور و بیابانک خبر داد. به گزارش معدن نیوز، سید حسین شهامی، مدیر مجتمع پتاس خور و بیابانک در این باره عنوان کرد: هدف از این بازدید، بررسی امکان استحصال لیتیوم از شورابه‌های پلایاهای خور، مهرجان، میانی و ترود، تبادل تجربیات و اطلاعات بین کارشناسان دو کشور در کنار بررسی فرصت‌های سرمایه‌گذاری در زمینه استخراج لیتیوم و توسعه صنعت پتاس در ایران بود. وی تاکید کرد: کارشناسان در این بازدید با روند فرآیند استخراج پتاسیم از معادن پتاس آشنا شده و نمونه‌های به‌دست‌آمده از شورابه‌ها را به‌منظور امکان استخراج لیتیوم موردبررسی قرار خواهند داد. شهامی تصریح کرد: با برنامه‌ریزی‌های انجام‌شده به‌منظور ایجاد ارزش‌افزوده در ماده معدنی شورابه‌ای، طرح‌های گوناگونی توسط مجتمع پتاس در دست اقدام است که ازجمله آن می‌توان به احداث واحدهای گرانول سازی، سولفات پتاسیم و کلرید کلسیم اشاره کرد. وی ادامه داد: مجتمع پتاس خور و بیابانک با همکاری سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران و نیز شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران، مطالعات جامعی برای بررسی امکان استحصال ماده باارزش لیتیوم از شورابه‌ها در دست اقدام دارد. مدیر مجتمع پتاس خور و بیابانک توضیح داد: در این راستا ضمن بهره‌گیری از دانش فنی مراکز معتبر داخلی، رایزنی‌های متعددی با کشورهای صاحب فناوری در این عرصه نیز انجام‌شده که مطالعات پیش رو توسط متخصصان کشور روسیه از آن جمله است. گفتنی است مجتمع پتاس خور و بیابانک با بهره‌برداری از پهناورترین محدوده‌های معدنی کشور، در حال بررسی امکان استخراج لیتیوم از ماده معدنی شورابه‌ای است که بر اساس بررسی‌های اولیه، این ماده معدنی می‌تواند به‌عنوان یکی از منابع تامین لیتیوم در کشور در نظر گرفته شود.

سخن پایانی

چندی پیش، گزارشی پیرامون امکان برداشت لیتیوم از کف تالاب‌های خشک‌شده کشور و حتی دریاچه ارومیه در یکی از خبرگزاری‌های داخلی منتشر شد و این گمانه را در اذهان عمومی ایجاد کرد که خشکی این تالاب‌ها تعمدی بوده است اما در همان زمان سیدرضا محتشمی‌پور، معاون معادن و فرآوری مواد با رد این ادعا به صمت گفت: برداشت، بهره‌برداری یا استخراج این ماده معدنی یا دیگر فلزات کمیاب موجود در بستر دریاچه‌ها و تالاب‌ها از شورابه‌ امکان‌پذیر است نه از نمک خشک. بنابراین باید دریاچه‌ای وجود داشته باشد تا بتوان ماده معدنی آن را استخراج کرد و در غیر این صورت هزینه برداشت چند برابر می‌شود چون باید نمک موجود را با آب محلول و طی فرآیندهای تقطیر چندمرحله‌ای آن را استحصال کنند.