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Visão geral do lítio

O lítio é um elemento metálico relativamente abundante e amplamente distribuído em concentrações muito baixas em vários compostos minerais e sais na crosta terrestre e na água do mar.

O lítio nunca é encontrado na sua forma elementar na natureza, devido à sua reatividade, mas ocorre em mais de 100 compostos minerais diferentes que não representam qualquer ameaça à saúde. A USGS estimou as reservas globais de lítio em 14 milhões de toneladas em 2018, no entanto, os depósitos que são economicamente viáveis para exploração são relativamente raros e enquadram-se em duas grandes categorias – rocha dura (incluindo argilas) e salmouras.

Chemical symbol

Chemical symbol

Li

Discovered

Discovered

1817 in Sweden by Johan August Arfvedson in the mineral petalite (see below). The name is derived from the Greek, “lithos” meaning stone.

Description

Description

A silvery-white to grey Group 1 alkali metal with a metallic lustre when fresh

Atomic number

Atomic number

3

Atomic Weight

Atomic Weight

6.94 - the lightest of all metals, floats on water

Density

Density

0.534g/cm3 – the least dense of all elements which are not gases at 20°C

Hardness

Hardness

Very soft (0.6 on Mohs hardness scale, Talc = 1, Diamond = 10)

Melting point

Melting point

180.54°C (lithium has the highest specific heat capacity of any solid element)

Boiling point

Boiling point

1,342°C

Electrical resistivity

Electrical resistivity

9.5mΩ cm – Very low resistivity, making Li an excellent conductor of electricity

Electronegativity

Electronegativity

1.0 – Li has one of the lowest electronegativities of all elements, i.e. it readily loses its electrons to more electronegative elements which is a key property for its use in batteries. It also has the highest electrochemical potential of all metals

Occurance

Occurance

Li is never found in nature in its elemental form, but always in compounds such as rock forming minerals or salts (including brines and seawater)

Li minerals

Li minerals

More than 100 known Li-bearing minerals, although only a handful are currently economic to extract

Li chemicals

Li chemicals

Commercially produced lithium chemicals include lithium carbonate, lithium hydroxide monohydrate (“lithium hydroxide”), lithium bromide, lithium chloride and butyl lithium

Dentro da categoria das rochas duras, a espodumena, encontrada no Projeto Lítio do Barroso da Savannah em Portugal, tem sido até hoje, de longe o mineral contendo lítio mais comum explorado em depósitos economicamente viáveis. A espodumena é normalmente encontrada em pegmatitos, rochas ígneas semelhantes em composição mineral aos granitos, mas com tamanhos de grão muito grossos. O Projeto Lítio do Barroso produzirá o mineral de espodumena, não o lítio elementar. A espodumena não é reativa e não é tóxica.

Nome do mineral

Fórmula química

Li Teor de Li (Li%)

Notas

Espodumena

Espodumena

LiAlSi2O6

3.7

O mineral com teor de Li mais abundante encontrado em depósitos económicos, tais como na Mina do Barroso, Portugal e em Greenbushes na Austrália.

Ambligonite

Ambligonite

(Li,Na)AlPO4(F,OH)

3.4-4.7

Anteriormente explorado para Li no Zimbabué.

Eucrytite

Eucrytite

LiAlSiO4

2.1-5.5

Anteriormente explorado para Li no Zimbabué.

Hectorite

Hectorite

Na0.3(Mg,Li)3Si4O10(OH)2

0.5

Um mineral de argila de esmectite atualmente em avaliação como potencial fonte económica de Li.

Jadarite

Jadarite

LiNaSiB3O7(OH)

7.3

Descoberto na Sérvia em 2007. Não trabalhado atualmente, mas em avaliação como uma potencial fonte económica de Li.

Lepidolite

Lepidolite

K2(Li, Al)5-6{Si6-7Al2-1O20}

1.4-3.6

Uma forma invulgar de mica encontrada em pegmatites.

Petalite

Petalite

LiAlSi4O10

1.6-2.3

Ocorre frequentemente com lepidolite em pegmatites.

Zinnwaldite

Zinnwaldite

KLiFeAl(AlSi3)O10(F,OH)2

1.6

Outra mica com Li que contém mica encontrada em veias de pegmatite e quartzo.

Fonte: British Geological Survey, empresa

As salmouras (fluidos que contêm sólidos dissolvidos) podem potencialmente conter concentrações economicamente viáveis de lítio. As salmouras continentais, encontradas em bacias hidrográficas interiores com fraca drenagem tornaram-se centros de produção importantes para o lítio, particularmente onde podem ser usadas altas taxas de evaporação solar como um meio de baixo custo para aumentar a concentração de lítio, quando a salmoura se encontra à superfície antes do processamento subsequente. Também estão em curso trabalhos para avaliar o potencial de extração de lítio de salmouras associadas a áreas geotermicamente ativas e campos petrolíferos, onde as salmouras são extraídas como um produto residual de formações subterrâneas, juntamente com o petróleo e o gás.

Classe de depósito

Tipo de depósito

Descrição

Grau normal

Exemplos

Rocha dura

Rocha dura

Pegmatites

Rocha ígnea de granulação grosseira formada durante a fase final da cristalização de magmas

1.0-4% Li2O

Greenbushes, Austrália; Mina do Barroso, Portugal

Hectorite

Lentes de argila de esmectite em associação com centros vulcânicos

0.4% Li2O

Kings Valley, EUA; Sonora, México

Jadarite

Sedimentos basais alterados

1.5% Li2O

Jadar, Sérvia

Salmoura

Salmoura

Continental

Salinas/salares em bacias fechadas com soluções enriquecidas de lítio

0.04-0.15% Li

Clayton Valley, EUA; Salar de Atacama, Chile; Salar de Hombre Muerto, Argentina

Geotérmico

Soluções enriquecidas de lítio associadas a áreas geotermicamente ativas

0.01-0.035% Li

Área do Lago Salton, EUA

Campo petrolífero

Soluções enriquecidas de lítio removidas como produto residual de campos petrolíferos ativos

0.01-0.05% Li

Campo petrolífero de Smackover, EUA

Fonte: British Geological Survey, empresa

O comércio de lítio centra-se, em grande parte, em torno das principais matérias-primas e produtos químicos de lítio, onde o seu teor varia significativamente: concentrado de espodumena, carbonato de lítio e hidróxido de lítio. Os dados de referência relativos aos graus de lítio em ensaios minerais, recursos de minério e reservas para projetos de rocha dura e salmoura, são relatados utilizando uma série de unidades de medição diferentes, como partes por milhão (ppm) de Li e percentagens de Li, Li2O ou carbonato de lítio. Tendo em conta a normalização dos dados, os participantes do mercado também os relatam, frequentemente, em termos de “equivalentes em carbonato de lítio” ou “LCE”, para que as informações possam ser facilmente comparadas numa base semelhante. A conversão para LCE baseia-se nas fórmulas da tabela abaixo.

Converter de

Fórmula química

Converter para:

Teor de lítio (Li)

Teor de óxido de lítio (Li20)

Equivalente em carbonato de lítio (LCE)

Lítio

Lítio

Li

1

2.153

5.323

Óxido de lítio

Óxido de lítio

Li2O

0.464

1

2.473

Carbonato de lítio

Carbonato de lítio

Li2CO3

0.188

0.404

1

Hidróxido de lítio

Hidróxido de lítio

LiOH.H20

0.165

0.356

0.880

Fonte: British Geological Survey

Apesar do seu perfil de crescimento rápido, o mercado de lítio, nos últimos anos, continua a ser um mercado de especialidades químicas de tamanho modesto e os preços dos produtos de lítio permanecem relativamente opacos em comparação com mercados muito maiores e mais líquidos de metais preciosos, básicos e a granel.

No entanto, os preços são publicados por vários fornecedores de espodumena e uma série de produtos químicos de lítio, incluindo carbonato de lítio, hidróxido de lítio e cloreto de lítio. Estes preços são fornecidos em várias moedas e com base na expedição ou entrega em vários locais relevantes, por exemplo, Austrália, China e Europa.

A maioria do material de lítio é comprado e vendido sob acordos contratuais de longo prazo, com fórmulas baseadas em preços publicados, ajustados para vários fatores, incluindo a qualidade do produto e o local de entrega/expedição. O comércio no mercado de pronto pagamento é relativamente pequeno, atualmente, mas tal pode mudar se o mercado se expandir ao longo da próxima década, como esperado.

Preços para grau químico de carbonato de lítio, hidróxido de lítio e espodumena (US$/toneladas métricas):

  • Espodumena (RHS)
  • Carbonato de lítio (LHS)
  • Hidróxido de lítio (LHS)

Sources: SP Angel/AsiaMetals