하얀석유라고 불리우는 리튬은 어디에 많나요?

Question

이차전지, 배터리로 한참 인기가 하늘을 찌르고 있는 리튬이라는 광물은 주로 어디에 매장되어 있나요?

호주, 브라질, 아르헨티나,인도,중국 등등...많은 지역에서 리튬 광산이 발견되고 생산되고 있다고 하던데..

이 리튬이라는 광물은 어떤 지질의 형태에 많은지...주로 어떤 상태로 매장되어 있는지 궁금하구요

매장된 광물(혼합된 상태)은 어떤식으로 분리해내는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 리튬은 지각의 다양한 지역에서 발견됩니다. 하지만 리튬의 상당한 양은 염수에 포함되어 있습니다. 중국, 아르헨티나, 칠레, 오스트레일리아, 미국, 캐나다, 짐바브웨, 포르투갈 등에서 리튬을 채굴합니다. 이 중에서 아르헨티나, 칠레, 볼리비아, 오스트레일리아, 중국 등이 리튬 생산량이 많은 국가입니다.

리튬은 전기자동차 배터리, 모바일 전화, 노트북, 카메라 등에 사용되는 리튬 이온 배터리에 많이 사용됩니다. 이러한 용도로 인해, 리튬은 국제 시장에서 매우 중요한 원소 중 하나입니다.

또 리튬은 자연에서는 대개 광물 형태로 존재합니다. 대표적인 광물로는 스포델라이트(spodumene), 레파이트(lepidolite), 페노시트(phenacite), 아파타이트(apatite) 등이 있습니다.

채굴된 리튬은 화학적으로 처리되어 다양한 화합물로 변환됩니다. 대표적인 화합물로는 리튬 카본산(Li2CO3), 리튬 하이드록사이드(LiOH), 리튬 철 인산(LiFePO4) 등이 있습니다. 이러한 화합물들은 다양한 산업에서 사용되는데, 특히 리튬 이온 배터리 제조에 많이 사용됩니다.

리튬은 공기 중에서 산화되는 경향이 있기 때문에, 보통은 밀폐된 용기에 보관됩니다. 또한, 물과 반응하여 발화하는 위험이 있으므로, 물과 분리된 장소에 보관해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

좋은 질문이시네요. ^^ 지각에서 리튬의 비율은 0.0017%입니다. 주로 미국, 칠레, 호주, 중국 등에 매장이 되어 있습니다. 주로 화학적인 방법을 통해서 추출됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

- 가장 매장이 많은 곳

볼리비아 우유니 지역입니다. 세계 최대 매장량(540만톤)으로 알려져 있습니다.

그런데 현재 세계 최대 리튬 생산지는 칠레 북부 아타카마 호수지역입니다.

탐사가 계속 진행이 되면 바뀔수도 있겠지만 현재까지의 상황입니다.

- 채굴법

리튬을 채취하는 법은 크게 광물에서 분리 정제 하는 방법과 염호의 염수를 증발시켜 나오는 소금덩어리를 정제하는 방법으로 나뉩니다. 광물 정제 방식은 호주에서 많이 사용되고 있습니다. 리튬 함량이 높은 스포듀민(Spodumene)*정광**을 채굴하여 정제하는 방식이죠.

염호에서 채취하는 방식은 남아메리카에서 많이 쓰입니다. 대표적인 리튬 채취 염호는 거울과 같은 풍경으로 유명한 볼리비아 우유니 소금 사막, 칠레의 아타카마 염호 등이 있습니다. 현재 연간 리튬 생산량의 60%이상이 남아메리카의 염호에서 생산되고 있으며, 생산방식의 편리함과 증가하는 리튬 수요로 인해 염호 생산이 앞으로 더 각광받을 것으로 보입니다.

*스포듀민: 리튬의 공급원이 되는 광석광물
**정광: 채굴된 광석에서 불순물을 제거해 공업원료로 직접 사용할 수 있을 정도로 품위를 높인 광석