České lithium z Cínovce se už „peče“ v cementárně

Hong Vu je výzkumník z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze, protože se zatím vše odehrává v režimu poloprovozních zkoušek. V areálu cementárny Lafarge Cement v Čížkovicích, jež se nacházejí kousek za Lovosicemi, se budou možnosti získávání lithia zkoumat z cinvalditu ještě dva roky.

Čerstvě postavená experimentální pec je svažující se tlustá roura, která se pomalu otáčí a materiál v ní se postupně zahřívá. Je desetkrát menší než cementářská rotační pec, ve které se vyrábí slínek a jež stojí asi 300 metrů odtud. Představuje klíčovou součást výzkumného centra CirkTech, které minulý týden pražská VŠCHT slavnostně otevřela.

Skupina ČEZ – respektive společnost Geomet, v níž má energetický polostátní podnik podíl 51 procent – je prvním zákazníkem tohoto centra. Zatím poslala ke zkouškám do pece čtrnáct tun koncentrovaného materiálu z cínoveckého ložiska.

Pec v centru CirkTech nemá sloužit jen pro zpracování lithné rudy, ale rovněž pro získávání kovů z odpadu. V Čížkovicích vznikala tři roky a vysoká škola do ní investovala 40 milionů korun z vlastních zdrojů.

Česká nerostná specifika

Lithium se v Krušných horách zatím průmyslově netěží. V současnosti probíhají zkušební vrty, které hledají místa s co nejvyšším obsahem lithia v hornině. Podle toho následně Geomet vyprojektuje, kudy povedou důlní chodby.

„Děláme finální studie proveditelnosti. Jedna zpracovává koncept těžby lithia, tedy jak bude vypadat důlní dílo a nastavení procesů v dole, a druhá se týká zpracování vytěžené horniny, kdy testujeme dvě metody,“ říká Pavel Čmelík, ředitel Geometu a zároveň šéf divize New Ventures Development v ČEZ.

Jednou z metod je výše popsaný patent VŠCHT, technologie nazvaná Incemet (Integrovaná cementářsko-metalurgická technologie), která se v průmyslovém měřítku zatím nepoužívá. Výhoda nové metody je v tom, že při ní nevzniká žádný odpad. Po výpalu zbude kromě lithiové sloučeniny cementářská struska, která se upotřebí ve stavebním průmyslu.

Druhou zvažovanou metodou je modifikovaná sádrová, které se také říká tradiční nebo loužící. „Nemá nic společného s loužením v kyselině, jde o loužení ve vodním roztoku,“ ujišťuje Čmelík. Odběratelé lithiových produktů, tedy automobilky a výrobci baterií, podle něj na ekologii bývají kvůli svým akcionářům a investorům často přísnější, než jsou zákony.

I tato klasická metoda se ale musí nejprve nastavit na vytěžený nerost cinvaldit. Ten je specifický mimo jiné tím, že lithium je v něm ve velmi nízké koncentraci – zhruba čtvrt procenta.

Pokud by se ČEZ rozhodl pro tradiční metodu, jednou z možností je spolupráce se Sokolovskou uhelnou. Ta nabízí v podhůří Krušných hor k dispozici svůj areál ve Vřesové. Ještě do loňského roku tam fungovala plynárna vyrábějící z hnědého uhlí energoplyn, firma ji ale kvůli vysoké ceně povolenek musela odstavit.

Ještě se neví, zda se to vyplatí

Jestliže se jako vhodnější ukáže metoda Incemet, vzniknou další pece na zpracování lithia. Současná testovací fáze projektu těžby lithia na Cínovci by měla trvat přibližně do roku 2023.

Teprve na základě studií a výsledků testování se ČEZ a jeho těžební dceřiná společnost Severočeské doly rozhodnou, zda přistoupí k těžbě a zda se vyplatí z vytěžené rudy získávat i další kovy – wolfram a cín. Hlubinná těžba by pak mohla začít do pěti let.

V Krušných horách chtějí těžit lithium také Cínovecká deponie investiční skupiny RSJ Karla Janečka a německá společnost Deutsche Lithium na německé straně. ČEZ konkurenční projekty sleduje. „S nikým nejednáme, ale zajímáme se, jak jsou daleko,“ říká Čmelík.

Zhruba třetina krušnohorského lithia leží na německé straně, kde má práva k těžbě společnost Deutsche Lithium. Tu však momentálně paralyzují právní problémy, protože vlastník 50 procent jejích akcií, firma SolarWorld, se ocitl v insolvenci. Majetek SolarWorldu včetně akcií Deutsche Lithium nyní insolvenční správce rozděluje mezi věřitele. Případná česko-německá spolupráce na důlním díle by zřejmě kvůli probíhající hranici byla značně komplikovaná.

Jak se dělá z cinvalditu lithium Proces zpracování lithia začíná po hornickém vytěžení cinvalditu z podzemí. Protože krušnohorská ruda obsahuje jen asi čtvrt procenta lithia, je třeba dostat co nejdřív pryč vše zbytečné. Ještě v podzemí se ruda nahrubo nadrtí, na povrchu se poté namele na velmi jemno a potrubím se pošle na první separaci. „Mechanickým způsobem pomocí vysokointenzivní magnetické separace ve vodním proudu se vytvoří koncentrát,“ vysvětluje Roman Gazdík, mluvčí ČEZ. Lithná slída, která je součástí cinvalditu, totiž obsahuje železo. Je tedy magnetická. Tím se odloučí 80 procent odpadního materiálu, křemen a živec, které jdou z větší části zpátky do dolu jako takzvaná zakládka. Zaplní se jimi vytěžené prostory. Protože ale vytěžený materiál je po rozdrcení nakypřený a má větší objem, všechen se tam nevejde. Je možné ho využít například ve stavebním průmyslu. Jemně namletý koncentrát vytěžené rudy se pak musí dál zpracovat. Metody, které ČEZ zkoumá, se liší ve způsobu uvolnění lithia z pevných vazeb v cinvalditu, zjednodušeně ve způsobu „pražení“. Tradiční metoda zahřívá cinvalditový koncentrát s činidly (jedním z nich je sádrovec, proto také „sádrová“ metoda) v rotační peci na 850 stupňů za vzniku ve vodě rozpustného síranu lithného. Nová metoda Incemet potřebuje až 1 350 stupňů a lithium s ostatními alkalickými kovy vytěká v plynném skupenství. Při následné kondenzaci se zachytává ve formě chloridu lithného, rovněž rozpustného ve vodě. Vodorozpustná sloučenina lithia se „louží“ ve vodním roztoku. Lithium a další kovy se pak uvolňují do vodného roztoku a nežádoucí komponenty se odstraňují a získává se finální lithný produkt.