Современная металлургическая промышленность производит почти все известные металлы

Металлургия. Значительная доля лития используется в электролитическом производстве алюминия. Добавки карбоната или фторида лития в электролит повышают его электро­проводность, выход по току, сокращают расход электроэнер­гии. На 1 т алюминия расходуют 2 кг лития.
Кроме того, литий применяют в металлургии для раскис­ления, очистки от примесей серы, азота, фосфора, дегазиции и модифицирования (придания необходимой структуры) чугуна, цветных металлов и сплавов на основе алюминия, магния, меди, никеля. Для этих целей используют лигатуры, содержащие 2 - 10 % Li и сплавы лития с кальцием (50 -70 % Са). Галогениды лития входят в состав флюса при сварке изделий из алюминиевых и магниевых сплавов.
Химические источники тока. Добавки LiОН в состав элек­тролита железо-никелевых и кадмиево-никелевых щелочных аккумуляторов повышают на 12 % их емкость и увеличивают в 2-3 раза срок службы.
В последнее время важное значение приобрели литиевые аккумуляторные батареи различных размеров (от "кнопочных" до крупногабаритных), отличающиеся высокой удельной энер­гией и длительным сроком службы. Они предназначены для питания ракет, космических аппаратов, подводных лодок, электромобилей, малогабаритной электронной вычислительной аппаратуры и многих других устройств.
Консистентные смазки. В авиации и машиностроении широ­ко используют литиевые смазки, в состав которых входят литиевые соли стеариновой и других жирных кислот. Такие смазки могут работать в интервале температур от -60 до 150 °С, имеют высокую вязкость, нерастворимы в воде. В США и Японии на долю литиевых смазок приходится 53 - 55 % общего производства консистентных смазок.
Ракетное топливо. Литий и его соединения с бором и во­дородом (гидрид, боргидрид) обладают высокой теплотвор­ной способностью. Их добавляют в твердые, жидкие или гиб­ридные типы ракетных топлив с целью повышения их удельно­го импульса и стабилизации горения.
Производство керамики и стекла. В этой области потреб­ляется значительная доля соединения лития. Карбонат, титанат и цирконат лития, а также литиевые концентраты (ле­пидолит, петалит) добавляют в керамические массы в произ­водстве фаянса, фарфора, огнеупорной керамики для сниже­ния температуры обжига и увеличения термостойкости изде­лий. Соединения лития вводят в состав специальных марок стекла для телевидения и радиотехники, а также стекла, прозрачного для ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.
Литиево-боратное стекло используют в рентгеновской ап­паратуре. Важное значение имеет стеклокристаллический ма­териал "пирокерам", содержащий 5,5 - 15 % Li₂О, 60 - 85 % SiO₂, 2 -25 % А1₂О₃. Это прочный термостойкий материал с высокой температурой размягчения (до 1350 °С).
Другие области применения. Соединения лития используют в химической промышленности при синтезе органических сое­динений и в качестве катализатора в производстве синтети­ческого каучука. Их применяют в установках для кондицио­нирования воздуха, в фармацевтической, текстильной и пи­щевой промышленности, в сельском хозяйстве (производство инсектофунгицидов, стимулирование роста растений) и пр. Это далеко не полный перечень областей использования раз­личных соединений лития.
Минералы, руды и рудные концентраты
Литий - типичный литофильный элемент, широко распро­страненный в земной коре [его содержание 6,5 • 10^-3 % (по массе)]. Элемент преимущественно концентрируется в кислых изверженных породах (граниты, липариты) и осадочных поро­дах (глины и сланцы). Кроме того, литий содержится в поч­вах, соляных рассолах, морской воде, углях, растительных и животных организмах.
Известно около 150 минералов, содержащих литий. Боль­шей частью это силикаты или фосфаты. Промышленное значе­ние имеют пять минералов: сподумен, лепидолит, циннваль-дит, петалит и амблигонит.
СподуменLiAl[Si₂О₆] или Li₂О • А1₂О₃ • 4SiO₂. Содер­жит 6 - 7,5% Li₂О. Твердость 6,5 - 7; плотность 3,2 г/см³. Температура плавления 1380 °С. При 950 -1100 °С моноклинная форма (а-сподумен) переходит в тетра­гональную (β-сподумен).
Лепидолит КLi_1,5[Si₃А1О₁₀] (F,ОН)₂ - алюмосиликат из группы литиевых слюд. Содержит 2-6% Li₂О и примеси МgО,FеО, СаО, Nа₂О, МnО, а также Rb₂О (иногда до 3,7%) и Сs₂О (до 1,5 %). Кристаллическая решетка моноклинная. Твердость 2,5 - 4; плотность 2,8 - 3,3 г/см³,
Литофильными называют элементы, минералы которых представляют собой сили­каты и другие соли кислородных кислот или оксиды.


Циннвальдит КLiFе^ПА1[Si₃А1О₁₀](F,ОН)₂ - литиевая слю­да, промежуточный член изоморфного ряда биотит-лепидолит. Содержит 1-5% Li₂О. Решетка моноклинная. Твердость 2-3; плотность 2,9 - 3,2 г/см³.
Петалит (Li, Na) АlSi₄О₁₀ - алюмосиликат лития. Содер­жит 2-4% Li₂О. Решетка моноклинная. Твердость 6 - 6,5; плотность 2,3 - 2,5 г/см³.
Амблигонит LiAl[PО₄] (F,ОН) - фосфат лития и алюминия, содержащий фтор. Наиболее богатый литиевый минерал (7 -9,5 % Li₂О), однако промышленное значение невелико вслед­ствие ограниченности запасов руд. Твердость 6,0; плот­ность 3 - 3,15 г/см³. Наибольшее промышленное значение имеют руды, содержащие сподумен, лепидолит и петалит. Преимущественно эксплуатируются месторождения гранитных пегматитов.
Источниками лития служат также осадочные месторождения соляных рассолов.
Промышленные месторождения лития известны в СНГ, Ка­наде, США, Юго-Западной Африке, Родезии, Мазамбике, Бра­зилии, Аргентине, Швеции, Испании, ГДР, Чехословакии.
В эксплуатируемых литиевых рудах содержание Li₂О ко­леблется от 0,7 до 3 %. При обогащении руд применяют тер­мическое обогащение, магнитные методы, флотацию, обогаще­ние в тяжелых суспензиях.
Термическое обогащение (декриптация) применяют при обогащении сподуменовых руд. Способ основан на переходе α-сподумена в β-сподумен при нагревании руды до 1000 -1100 "С. Превращение сопровождается изменением объема, что приводит к разрушению вмещающей сподумен породы с вы­делением β-сподумена в виде измельченной фракции, отде­ляемой грохочением или воздушной сепарацией. Извлечение .лития в концентрат составляет 60 - 80%.
Флотацию сподумена проводят с применением анионных собирателей (жирные кислоты и их мыла) с выделением в пен­ный продукт литиевых минералов ( прямая флотация) или с использованием катионных собирателей с выделением в пен­ный продукт минералов пустой породы, тогда как литиевые минералы остаются в хвостах ("обратная флотация").
Для флотации лепидолита используют преимущественно об­ратную флотацию с катионными собирателями, так как для прямой флотации с жирными кислотами требуется предвари­тельная обработке руды плавиковой кислотой.
Обогащение в тяжелых суспензиях. Вследствие малого различия в плотности минералов лития и минералов пустой породы разделение по плотности можно осуществить только в тяжелой суспензии с заданной плотностью (например, сус­пензии геленита, ферросилиция, магнетита). Процесс прово­дят в конусах или аппаратах другого типа. Легкие минералы (кварц, шпаты) всплывают, сподумен и другие более тяжелые минералы оседают.
Магнитную сепарацию используют в доводочных операциях для удаления сопуствующих магнитных минералов, а также обогащения циннвальдитовых руд.
Ниже приведен примерный состав сподуменовых и лепидо-литовых концентоатов. % (по массе):
Li₂О А1₂О₃ SiO₂ К₂О Nа₂О МgО СаО FеО МnО F
Содержание:
в сподумене 6,78 28,4 62,2 0,69 0,46 0,13 0,11 0,53 - -
в лепидолите 4,65 26,8 52,9 10,3 0,13 0,31 0,92 0,19 0,59 0,7