Кіріспе

Пироксин, литийге бай иносиликатты минерал. Сподумен – литий алюминий иносиликатынан тұратын пироксин минералы, LiAl(SiO3)2, және литийдің маңызды коммерциялық көзі болып табылады. Ол түссізден сарғыш, қызғылт немесе лилак түсті кунзит (төменде қараңыз), сарғыш жасыл немесе изумруд жасыл хоккедит, призмалық кристалдар түрінде, көбінесе үлкен өлшемде кездеседі. АҚШ-тың Оңтүстік Дакота штатының Блэк-Хиллз аймағында ірі кристалдар табылған. Табиғатта төмен температурада пайда болатын α-сподумен моноклиндік жүйеде, ал жоғары температурада β-сподумен тетрагональдық жүйеде кристалданады. α-сподумен 900°C-тан жоғары температурада β-сподуменге айналады. 2021 жылғы мәліметтер бойынша, австралиялық AVZ Minerals компаниясы Manono литий және қалайы жобасын дамытуда, бұл жобада Roche Dure және басқа да пегматиттердегі зерттеулер мен бұрғылау нәтижесінде 1,65% литий оксиді (Li2O) сподумені бар 400 миллион тонналық жоғары сапалы, аз қоспалы кен қоры бар.

Экономикалық маңызы

Сподумен – керамикада, ұялы телефондар мен аккумуляторларда (автомобиль өндірісінде қолданылатындары да бар), медицинада, пироцерамда және флюс ретінде қолданылатын литийдің маңызды көзі. 2019 жылға дейін литийдің шамамен жартысы минералды кендерден өндірілді, олардың көп бөлігі сподуменнен тұрады. Литий сподуменнен қышқылда еріту арқылы немесе басқа реагенттермен экстракциялау арқылы алынады, бұл үшін оны алдымен көбірек реактивті β-сподуменге айналдыру үшін қыздыру қажет. Сподуменнің литий көзі ретінде тұздықтарға қарағанда артықшылығы – литийдің жоғары концентрациясы, бірақ өндіру құны жоғары. 2016 жылы бағасы алдағы жылдарға 500–600 доллар/тонна деңгейінде болады деп болжанған. Дегенмен, 2018 жылдың қаңтарында баға 800 доллардан асып кетті, ал өндіріс тұтынудан басып озды, нәтижесінде 2020 жылдың қыркүйегінде баға 400 долларға дейін төмендеді. 2018 жылы сподумен арқылы алынған литийдің әлемдік өндірісі жылына шамамен 80 000 метрикалық тоннаны құрады, негізінен Батыс Австралияның Гринбуш пегматитінен және Қытай мен Чилиден алынған кендерден. Батыс Австралиядағы Гринбушестегі Talison Minerals кені (Тяньцзи Литий, Albemarle Corporation және Global Advanced Metals компанияларының қатысуымен) әлемдегі екінші ірі кен орны болып саналады және 2012 жылғы мәліметтерге сәйкес, кеннің сапасы ең жоғары – 2,4% Li2O. 2020 жылы Австралия сподумен өндірісін кеңейтіп, әлемдегі литий өндіруші елдердің қатарында көшбасшыға айналды. Сподуменнен литийді алу кристалдық құрылымда литийдің тығыз байланысуына байланысты қиындық тудырады. Өңдеу әдістері әртүрлі реагенттермен жоғары температурада қыздыруға негізделген. Температурасы жоғары болғанда сподумен альфа-құрылымынан литийді реагенттермен оңайрақ алуға болатын ашық бета-құрылымына айналады. Тиімді экстракцияға қолданылатын реагенттерге сілті металдарының сульфаттары (мысалы, натрий сульфаты), натрий карбонаты, хлор немесе фторсутек қышқылы жатады. Сподуменнің маңызды экономикалық концентраты – сподумен концентраты 6 немесе SC6, ол электр көліктері үшін литий-иондық аккумуляторларды өндіруге қолданылатын шикізат ретінде өндірілетін, шамамен 6% литий қорғаны бар жоғары тазалықтағы литий кені.

Хидденит

Хидденит – солғын, изумруд жасыл түсті асыл тас түрі. Алғаш рет АҚШ-тың Солтүстік Каролина штатындағы Александр округінен хабарланған. Ол Уильям Эрл Хидденнің (16 ақпан 1853 – 12 маусым 1918) құрметіне аталған, ол тау-кен инженері, минералдарды жинаушы және минералдар сатушысы болған. Изумруд жасыл түсті сподуменнің осы түрі хроммен боялған, дәл изумрудтар сияқты. Кейбір жасыл сподумен хромнан басқа заттармен боялған; мұндай тастар көбінесе ақшыл түсті болады; олар нағыз хидденит емес.

Кунзит

Кунзит – күлгін түсті асыл тас, сподуменнің бір түрі, оның түсі марганецтің шамалы немесе іздік мөлшерінен пайда болады. Күн сәулесіне ұзақ уақытқа қалғанда түсі солғынға шығуы мүмкін.

Трифан

Трифан – сподуменнің сары түсті түрлеріне берілген атау.