Spodumène

Spodumène

Le spodumène est un silicate d'aluminium et de lithium (8 p. 100 Li₂O, 27,4 p. 100 Al₂O₃, 64,6 p. 100 SiO₂) et c'est le plus important minéral de lithium miné de façon commerciale dans le monde. La pétalite, lépidolite et l'amblygonite sont également des minéraux de lithium qui sont minés dans différentes parties du monde. Le spodumène est un minéral pegmatitique d'aspect vitreux, opaque, presque blanc dans la variété faible en fer, mais vert foncé dans les cristaux riches en fer. La variété transparente peut être incolore, rose, jaune ou verte. Les cristaux clairs sont utilisés comme gemmes et incluent la kunzite, qui est de couleur rose-lilas (colorée par le manganèse), et la hiddenite de couleur vert-jaunâtre ou vert-émeraude (colorée par le chrome et le fer).

Le minerai de spodumène et les concentrés sont utilisés principalement dans les industries du verre, des céramiques et des émaux de porcelaine. Les concentrés de spodumène contiennent entre 5 p. 100 et 7,5 p. 100 de lithia (Li₂O). Le lithia contenu dans le spodumène est utilisé dans les industries du verre et des céramiques pour diminuer la viscosité, améliorer le façonnage, augmenter la résistance aux chocs thermiques (pyrocéramiques), réduire la consommation de fondant et la température de cuisson, et améliorer la stabilité du verre exposé aux radiations tel le verre des écrans de télévision.

Le spodumène est en concurrence avec les saumures naturelles comme source de lithium dans la production de carbonate de lithium. Le carbonate de lithium est utilisé dans les cellules de réduction dans la production d'aluminium pour augmenter la conductivité du bain fondu. Le grade pharmaceutique « haute pureté » est utilisé pour traiter la dépression. Un de ses usages les plus importants est de servir comme matière première pour la fabrication de produits chimiques tels l'hydroxyde de lithium, le chlorure de lithium, le nitrure de lithium et le lithium métal.

La production de carbonate de lithium à partir de spodumène est beaucoup plus énergivore que celle fait à partir de saumures enrichies de chlorure de lithium. En effet, les concentrés de spodumène doivent être chauffés à environ 1100°C pour rendre le spodumène plus réactif. Les concentrés sont ensuite finement broyés, mélangés à de l'acide sulfurique, chauffés à 250°C pour produire le sulfate de lithium et, ensuite, lavés à l'eau pour dissoudre le sulfate de lithium. Finalement, on fait réagir le produit avec le bicarbonate de soude pour donner le carbonate de lithium. Quant à elles, les saumures souterraines enrichies de chlorure de lithium, qui en contiennent environ 300 parties par million (ppm), n'ont qu'à être pompées et déposées dans des bassins d'évaporation où le procédé naturel d'évaporation en augmente la concentration à environ 6000 ppm dans l'espace d'une ou de deux années. Le liquide est ensuite pompé jusqu'à une usine de traitement où on le fait réagir avec le bicarbonate de soude, le précipitant ainsi sous forme de carbonate de lithium.

Au Canada, la compagnie Tantalum Mining Corporation of Canada (Tanco), opérée par Cabot Specialty Fluids, une filiale de Cabot Corporation de Boston extraie le spodumène, le tantale et la pollucite d'une pegmatite située près de Lac-du-Bonnet, au Manitoba. La production totale de spodumène, incluant le grade « Standard », le Spodulight et la Montebrasite (un produit commercial d'un minéral de lithium), est de 16 000 tonnes à 24 000 tonnes par année.