alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2016.13-14.072-088alternative-773Research ArticleТРАНСПОРТНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВАЛИТИЙ: МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯLITHIUM: GLOBAL RESERVES AND APPLICATION PROSPECTSКудрявцевП. Г.KudryavtsevP. G.

канд. хим. наук, профессор, старший научный сотрудник, академик МАНЭБ, академик РАЕН, Холонский технологический институт (HIT, Израиль)

Ph.D. (chemistry), Professor, Senior Researcher, academician IAELPS, academician RANS, HIT Holon Institute of Technology, Israel, Holon

pgkudr89@gmail.comХИТ – Холонский технологический институт п/я 305, 52 ул. Голомб, Холон 5810201, Израиль тел: +972 (52) 726-56-47; факс: +972 (3) 502-66-19РоссияHolon Institute of Technology (HIT) POBox 305, 52 Golomb str., Holon-5810201, Israel tel.: +972 (52) 726-56-47; fax: +972 (3) 502-66-19Russian Federation201617082016013-147288Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20162016Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/773

Настоящий обзор посвящен мировым ресурсам и областям применения лития и его соединений в быту и технике. Проведен обзор крупнейших в мире месторождений лития, сделан анализ его мировой добычи и запасов. Представленные оценки запасов были сделаны на основе информации, полученной из правительственных и промышленных источников. В связи с развитием рынка литиевых источников тока наиболее перспективными становятся вторичные ресурсы. Показана необхо димость создания технологических процессов для переработки отработанных литиевых источников тока. В связи с бурным ростом потребления лития весьма актуальной становится задача извлечения лития и его получения в виде со лей и металла. Описаны современные сорбционные методы извлечения лития из бедных по составу природных вод и рассолов с испо льзованием неорганических ионообменников, высокоселективных к литию. Приведены результаты их испытаний на реальных природных рассолах. Особое внимание уделено областям применение лития и его соединений: литиевые источники тока; стекло и керамика; смазочные материалы, регенерация кислорода в автономных системах жизнеобеспечения, производство полимерных материалов и катализаторы в химической техно логии, металлургия, фармацевтика, медицина; а также водородная энергетика, электроника и нелинейная оптика, ядерная энергетика, в качестве ракетного топлива. В статье приведены цены и уровень спроса на литий и его соединения.

The present review is dedicated to the world's lithium resources, and application areas of lithium and its compounds in everyday life and technology. The paper reviews of the world's largest lithium deposits and analyzes its global production and reserves. The estimates of reserves were made on the basis of information received from government and industry sources. Due to the market development of lithium power sources, the secondary resources become the most promising ones. Furthermore, the paper demonstrates the necessity of creation of processes for recycling of spent lithium power sources. In connection with rapid growth in lithium consumption, it is very urgent task of lithium extracting, and its production in the form of salts, and metal. The paper describes the modern sorption methods of lithium extraction from the poor composition natural waters and brines with the use of inorganic ion exchangers highly selective to lithium. We present the results of their tests on real natural brines. Particular attention is given to the review o f the lithium and its compounds application areas: lithium power sources; glass and ceramics; lubricants, regeneration of oxygen in the autonomous life support systems, production of polymeric materials and catalysts in chemical technology, metallurgy, pharmaceuticals, medicine, moreover, hydrogen energy, electronics and nonlinear optics, nuclear power, and used as rocket fuel. In the article, we provide an overview of p rices and demand for lithium and its compounds.

литийгеохимияприменениеметоды извлеченияместорождениеценаспросlithiumgeochemistryapplicationextraction methodsfieldscostdemandReferencesPilson M.E.Q. An introduction to the chemistry of the sea University of Rhode Island. – Second edition. Cambridge university press, NY, 2013.Pilson M.E.Q. An introduction to the chemistry of the sea University of Rhode Island. Second edition. Cam-bridge university press, NY, 2013 (in Eng.).Lithium. Statistics and Information. USGS Mineral Commodity. Электронный ресурс:Lithium. Statistics and Information. USGS Mineral Commodity. Available at: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/ (in Eng.).Burns E. Pay Dirt. Электронный ресурс: http://evworld.com/library/pay_dirt.pdfBurns E. Pay Dirt. Èlektronnyj resurs: http://evworld.com/library/pay_dirt.pdf (in Eng.).Jaskula B.W. Minerals Yearbook - 2008, Lithium, U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey, October 2010. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/Jaskula B.W. Minerals Yearbook - 2008, Lithium, U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey, Oc-tober 2010 (in Eng.).Bolivia’s Lithium-Powered Future. Электронный ресурс: http://foreignpolicy.com/slideshow/boliviaslithium-powered-future/Boliv ia’s Lithium-Powered Future. Available at: http://foreignpolicy.com/slideshow/bolivias-lithiumpowered-future/ (in Eng.).Rockwood Lithium. Электронный ресурс: http://www.rockwoodlithium.com/Rockwood Lithium. Available at: http://www.rockwoodlithium.com/ (in Eng.).Lithium Corporation. Электронный ресурс: http://www.lithiumcorporation.com/index.phpLithium Corporation. Available at: http://www.lithiumcorporation.com/index.php (in Eng.).Evans R.K. An Abundance of Lithium, March 2008, Электронный ресурс: http://www.evworld.com/library/KEvans_LithiumAbunance_pt2.pdfEvans R.K. An Abundance of Lithium, March 2008, Available at:Беленицкая Г.А. Тектонические аспекты пространственного и временного распределения соленосных бассейнов мира // Электронное научное издание «Альманах Пространство и Время». 2013. Т. 4, Вып. 1. Специальный выпуск СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ. С. 1–31.http://www.evworld.com/library/KEvans_LithiumAbunance_pt2.pdf (in Eng.).Полезные ископаемые Израиля. Электронный ресурс: https://ru.wikipedia.org/wiki/Belenickaya G.A. Tektoničeskie aspekty prostranstvennogo i vremennogo raspredeleniâ solenosnyh bassejnov mira. Èlektronnoe naučnoe izdanie «Al’manah Prostranstvo i Vremâ», Special’nyj vypusk SISTEMA PLANETA ZEMLÂ, 2013, vol. 4, iss. 1, pp. 1–31 (in Russ.).Nissenbaum A. Trace Elements in Dead Sea Sediments // Israel Journal o f Earth Science. 1974. Vol. 23. P. 111–116.Poleznye iskopaemye Izrailâ. Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/ (in Russ.).Nissenbaum A. Minor and trace elements in Dead Sea water // Chemical Geology. 1977. Vol. 19, Issues 1– 4. P. 99–111.Nissenbaum A. Trace Elements in Dead Sea Sediments. Israel Journal of Earth Science, 1974, vol. 2, pp. 111–116 (in Eng.).Pat. USA N 4287163 C01D 15/06; C01D 15/00; B01D 009/02; C01B 035/00; C01B 035/14; C01D 015/06. Recovering lithium from brine by salting out lithium sulfate monohydrate / Garret D.E., Laborde M. // Бюл., 01.09.1981.Nissenbaum A. Minor and trace elements in Dead Sea water. Chemical Geology, 1977, vol. 19, iss. 1–4, pp. 99–111 (in Eng.).Berzain R.L. Method for concentration of lithium chloride from Salarde Uyuni brines // Rev. Boliv. Quim., 1985. Vol. 5, No 1. P. 8—20. In: CA. 1986. Vol. 104. ref. N 227124 h.Garret D.E., Laborde M. Recovering lithium from brine by salting out lithium sulfate monohydrate. Pat. USA N 4287163 C01D 15/06; C01D 15/00; B01D 009/02; C01B 035/00; C01B 035/14; C01D 015/06 // Bul., 01.09.1981 (in Eng.).Pat. Can. N 1103399 B60B 9/26; B60B 9/00. Recovery of magnesium (2+) from brines. / Lee J.М., Bauman W.C. // 16.09.1981. In: CA. 1982. Vol. 96. ref. N 38797 k.Berzain R.L. Method for concentration of lithium chloride from Salarde Uyuni brines. Rev. Boliv. Quim., 1985. Vol. 5, No 1. P. 8—20. In: CA. 1986. Vol. 104. ref. N 227124 h (in Eng.).Зильберман М.В., Калинин Н.Ф., Ченцова Т.В., Елизарова И.А., Антипов М.А., Муравьев Е.Н. Сорбционная техноло гия переработки природных рассолов в соединения лития, рубидия и цезия // Химия и техно логия неорганических сорбентов. Межвузовский сборник научных трудов. Пермь, изд. Пермь ПИ, 1989. C. 5–9.Lee J.M., Bauman W.C. Recovery of magnesium (2+) from brines. Pat. Can. N 1103399 B60B 9/26; B60B 9/00 // 16.09.1981. In: CA. 1982. Vol. 96. ref. N 38797 kСенявин М.М., Крачак А.Н., Никашина В.А. Исследование сорбции лития из высокоминерализованных растворов на различных типах неорганических ионитов // Химия и техно логия неорганических сорбентов. Межвузовский сборник научных трудов, Пермь, изд. Пермь ПИ, 1989. C. 10–26.(in Eng.).Bengtsson G.B., Bortun A.I., Strelko V.V. Strontium Binding Properties of Inorganic Adsorbents // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 1996. Vol. 204, No 1. P. 75– 82.Zilberman M.V., Kalinin N.F., Chentsova T.V., Elizarova I.A., Antipov M.A., Muravev E.N. Sorbcionnaâ tehnologiâ pererabotki prirodnyh rassolov v soedineniâ litiâ, rubidiâ i ceziâ. Himiâ i tehnologiâ neorganičeskih sorbentov. Mežvuzovskij sbornik naučnyh trudov, Perm’, izd. Perm’ PI, 1989, pp. 5–9 (in Russ.).А.С. СССР № 455560 B01J 1/22. Способ получения неорганических ионообменников // Онорин С.А., Вольхин В.В // Бюл., 1972.Senyavin M.M., Krachak A.N., Nikashina V.A. Issledovanie sorbcii litiâ iz vysokomineralizovannyh rastvorov na različnyh tipah neorganičeskih ionitov. Himiâ i tehnologiâ neorganičeskih sorbentov. Mežvuzovskij sbornik naučnyh trudov, Perm’, izd. Perm’ PI, 1989, pp. 10–26 (in Russ.).Патент РФ №1811679 B01J 20/08, B01J 41/02. Способ десорбции лития с неорганического ионообменника на основе оксидов марганца и алюминия / Вольхин В.В., Леонтьева Г.В., Черанева Л.Г., Бахирева О.И. // Бюл., 1991.Bengtsson G.B., Bortun A.I., Strelko V.V. Strontium Binding Properties of Inorganic Adsorbents. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 1996, vol. 204, no 1, pp. 75–82 (in Eng.).А.С. СССР № 1160627 B01J 20/08, B01J 41/02. Способ получения неорганического сорбента для извлечения лития из растворов / Кудрявцев П.Г. Онорин С.А., Во льхин В.В. // Бюл., 1983.Onorin S.A., Volh in V.V. Sposob polučeniâ neorganičeskih ionoobmennikov. AC USSR no. 455560 B01J 1/22 // Bul., 1972 (in Russ.).А.С. СССР № 1256274 B01J 20/08, B01J 41/02. Способ получения неорганического сорбента селективно го к литию / Ку дрявцев П.Г. Онорин С.А., Вольхин В.В., Якимов В.А. // Бюл., 1985.Volhin V.V., Leonteva G.V., Cheraneva L.G., Bahireva O.I. Sposob desorbcii litiâ s neorganiče-skogo ionoobmennika na osnove oksidov marganca i alûminiâ. Patent RF no.1811679 B01J 20/08, B01J 41/02 // Bul., 1991 (in Russ.).А.С. СССР № 451456 B01J 1/22. Состав для неорганического ионообменника / Онорин С.А., Вольхин В.В. // Бюл., 1972.Kudryavtsev P.G. Onorin S.A., Volhin V.V. Sposob polučeniâ neorganičeskogo sorbenta dlâ izvlečeniâ litiâ iz rastvorov. AC USSR no. 1160627 B01J 20/08, B01J 41/02 // Bûl., 1983 (in Russ.).Liu Xudong, Lyu Yingchun, Zhang Zhihua, Li Hong, Hu Yong-Sheng, Wang Zhaoxiang, Zhao Yanming, Kuang Quan, Dong Youzhong, Liang Zhiyong, Fan Qinghua, Chen Liquan. Nanotube Li2MoO4: a novel and high-capacity material as a lithium- ion battery anode // Nanoscale. 2014. Vol. 6. P. 13660–13667 (DOI:10.1039/C4NR04226C).Kudryavtsev P.G. Onorin S.A., Volhin V.V., Yakimov V.A. Sposob polučeniâ neorganičeskogo sorbenta selektivnogo k litiû. AC USSR no. 1256274 B01J 20/08, B01J 41/02 // Bul., 1985 (in Russ.).Wietelmann U., Bauer R.J. Lithium and Lithium Compounds. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002. Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a15_393.Onorin S.A., Volhin V.V. Sostav dlâ neorganičeskogo ionoob-mennika. AC USSR no. 451456 B01J 1/22 // Bûl., 1972 (in Russ.).Totten G.E.; Westbrook S.R., Shah R.J. Fuels and lubricants handbook: technology, properties, performance, and testing 1. ASTM International, 2003. ISBN 0-8031-2096-6.Liu Xudong, Lyu Yingchun, Zhang Zhihua, Li Hong, Hu Yong-Sheng, Wang Zhaoxiang, Zhao Yanming, Kuang Quan, Dong Youzhong, Liang Zhiyong, Fan Qinghua, Chen Liquan. Nanotube Li2MoO4: a novel and high-capacity material as a lithium- ion battery anode. Nanoscale, 2014, vol. 6, pp. 13660–13667 (DOI:10.1039/C4NR04226C) (in Eng.).Bansal Raj K. Synthetic approaches in organic chemistry. 1996. ISBN 0-7637-0665-5.Wietelmann U., Bauer R.J. Lithium and Lithium Compounds. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemis-try, 2002. Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a15_393 (34) (in Eng.).Yurkovetskii A.V., Kofman V.L., Makovetskii K.L. Polymerization of 1,2- dimethylenecyclobutane by organolithium initiators // Russian Chemical Bulletin. 2005. Vol. 37, No 9. P. 1782–1784 (DOI:10.1007/BF00962487).Totten G.E.; Westbrook S.R., Shah R.J. Fuels and lubricants handbook: technology, properties, performance, and testing 1. ASTM International, 2003. ISBN 0-8031-2096-6 (in Eng.).Quirk R.P., Cheng P.L. Functionalization of polymeric organolithium compounds. Amination of poly(styryl)lithium // Macromolecules. 1986. Vol. 19, No 5. P. 1291–1294 (DOI:10.1021/ma00159 a001).Bansal Raj K. Synthetic approaches in organic chemistry. 1996. ISBN 0-7637-0665-5 (in Eng.).Stone F.G.A., West R. Advances in organometallic chemistry. Academic Press., 1980. ISBN 0-12- 031118-6.Yurkovetskii A.V., Kofman V.L., Makovetskii K.L. Polymerization of 1,2- dimethylenecyclobutane by organolithium initiators. Russian Chemical Bulletin, 2005, vol. 37, no 9, pp. 1782–1784 (DOI:10.1007/BF00962487) (in Eng.).Managing Critical Isotopes. Stewardship of Lithium- 7 Is Needed to Ensure a Stable Supply. GAO-13- 716, September 2013.Quirk R.P., Cheng P.L. Functionalization of polymeric organolithium compounds. Amination of poly(styryl)lithium. Macromolecules, 1986, vol. 19, no 5, pp. 1291–1294 (DOI:10.1021/ma00159 a001) (in Eng.).PWR - литиевая угроза. Электронный ресурс: http://www.atominfo.ru/newsf/m0910.htmStone F.G.A., West R. Advances in organometallic chemistry. Academic Press., 1980. ISBN 0-12- 031118-6. (in Eng.).Managing critical isotopes. Stewardship of Lithium-7 Is Needed to Ensure a Stable Supply. Report to the Ranking Member, Subcommittee on Oversight, Committee on Science, Space, and Technology, House of Representatives, US Government Accountability Office, GAO-13-716, September 2013.Managing Critical Isotopes. Stewardship of Lithium-7 Is Needed to Ensure a Stable Supply. GAO-13- 716, Sep-tember 2013 (in Eng.).Geddes J.R., Burgess S., Hawton K. et al. Longterm lithium therapy for bipolar disorder: Systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials// The American Journal of Psychiatry. 2004. Vol. 161, No 2. P. 217–222. PMID 14754766PWR – litievaâ ugroza. Available at: http://www.atominfo.ru/newsf/m0910.htm (in Russ.).Bauer M., Döpfmer S. Lithium Augmentation in Treatment-Resistant Depression: Meta- Analysis of Placebo- Controlled Studies // Journal of Clinical Psychopharmacology. 1999. Vol. 18, No 5.Managing critical isotopes. Stewardship of Lithium-7 Is Needed to Ensure a Stable Supply. Report to the Ranking Member, Subcommittee on Oversight, Committee on Science, Space, and Technology, House of Representatives, US Government Accountability Office, GAO-13-716, September 2013 (in Eng.).DOE Metal hydrides. 2015. Annual Progress Report. Электронный ресурс: https://www.hydrogen.energy.gov/annual_progress15.htmlGeddes J.R., Burgess S., Hawton K. et al. Longterm lithium therapy for bipolar disorder: Systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. The American Journal of Psychiatry, 2004, vol. 161, no 2, pp. 217–222. PMID 14754766 (in Eng.).Meganne L. Christian and Kondo-François Aguey-Zinsou. Core–Shell Strategy Leading to High Reversible Hydrogen Storage Capacity for NaBH4 // ACS Nano. 2012. Vol. 6, No 9. P. 7739–7751 (DOI: 10.1021/nn3030018).Bauer M., Döpfmer S. Lithium Augmentation in Treatment-Resistant Depression: Meta-Analysis of Placebo- Controlled Studies. Journal of Clinical Psychopharmacology, 1999, vol. 18, no 5 (in Eng.).Lithium aluminium hydride. Электронный ресурс: https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_aluminium_hydrideDOE Metal hydrides. 2015. Annual Progress Report. Available at: https://www.hydrogen.energy.gov/annual_progress15.html (in Eng.).Юр кин А.М. Выращивание и свойства монокристаллов боратов лития, лития-цезия и бария: дис. канд. техн. наук. Новосибирск, 2002.Meganne L. Christian and Kondo-François Aguey-Zinsou. Core–Shell Strategy Leading to High Reversible Hydrogen Storage Capacity for NaBH4. ACS Nano, 2012, vol. 6, no 9, pp. 7739–7751 (DOI: 10.1021/nn3030018) (in Eng.).Tazhibayeva I., Beckman I., Shestakov V., Kulsartov T., Chikhray E., Kenzhin E., Kiykabaeva A., Kawamura H., Tsuchiya K. Tritium accumulation and release from Li2TiO3 during long- term irradiation in the WWR-K reactor // Journal of Nuclear Materials. 2011. Vol. 417. P. 748–752.Lithium alumin ium hydride. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_aluminium_hydride (in Eng.).Tsuchiya K., Nakamichi M., Nagao Y., Fujita J., Sagawa H., Tanaka S., Kawamura H. Integrated experiment of b lanket in-pile mockup with Li2TiO3 pebbles // Fusion Engineering and Desing (Japan). 2000. Vol. 51– 52. P. 887–892.Yurkin A.M. Vyraŝivanie i svojstva monokristallov boratov litiâ, litiâ-ceziâ i bariâ: Ph.D. (engineering) dis. Novosibirsk, 2002 (in Russ.).SQM Announces New Lithium Prices. Электронный ресурс: http://www.prnewswire.com/newsreleases/sqm-announces-new-lith ium-prices-62933122.htmTazhibayeva I., Beckman I., Shestakov V., Kulsartov T., Chikhray E., Kenzhin E., Kiykabaeva A., Kawamura H., Tsuchiya K. Tritium accumulation and release from Li2TiO3 during long-term irradiation in the WWR-K reactor. Journal of Nuclear Materials, 2011, vol. 417, pp. 748–752 (in Eng.).Kaskey J. Empty textLithium Boom Drives Albemarle $6.2 Billion Rockwood Deal. Электронный ресурс: http://www.bloomberg.com/news/articles/2014-07-15/lithium-boom-drives-albemarle-6-2-billionrockwood-dealTsuchiya K., Nakamichi M., Nagao Y., Fujita J., Sagawa H., Tanaka S., Kawamura H. Integrated experiment of blanket in-pile mockup with Li2TiO3 pebbles. Fusion Engineering and Desing (Japan), 2000, vol. 51– 52, pp. 887–892 (in Eng.).SQM Announces New Lithium Prices. Available at: http://www.prnewswire.com/news- releases/sqmannounces-new-lithium-prices-62933122.html (in Eng.).SQM Announces New Lithium Prices. Available at: http://www.prnewswire.com/news- releases/sqmannounces-new-lithium-prices-62933122.html (in Eng.).Kaskey J. Empty textLithium Boom Drives Albemarle $6.2 Billion Rockwood Deal. Available at: http://www.bloomberg.com/news/articles/2014-07-15/lith ium-boom- drives-albemarle-6-2-b illionrockwood-deal (in Eng.).Kaskey J. Empty textLithium Boom Drives Albemarle $6.2 Billion Rockwood Deal. Available at: http://www.bloomberg.com/news/articles/2014-07-15/lith ium-boom- drives-albemarle-6-2-b illionrockwood-deal (in Eng.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.