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Chilean brine to a battery in a car

Parcours de garde à vue · commence en Chile

Chilean brine to a battery in a car

The ore is water. The first year and a half of processing is done by the sun, for free.

Lithium Ponds of Chile's Salar de Atacama (SVS15006) · NASA's Scientific Visualization Studio - SSAI… · Public domain · Wikimedia Commons
1,000,000 litres of raw brine pumped from beneath the salt crust
8 kg of contained lithium — roughly one electric car's worth
Chile → China · Container ship China → Germany Chile — Pumping the ore to the surface 1 Chile China — Across the Pacific in a container 2 China Germany — A car, for maybe fifteen years 3 Germany
Numérotés dans l'ordre de déplacement du matériau. Cliquez sur un pays pour ouvrir sa page. Projection équirectangulaire établie à partir des centroïdes des pays — les arcs indiquent quelles frontières sont franchies, et non la route maritime réelle.

Ce qui se déplace réellement

Lithium in a salar is dissolved in brine under the salt crust. It is pumped into ponds and left to evaporate for twelve to twenty-four months until it is concentrated enough to be worth processing. Almost none of the value is added in Chile; the concentrate leaves as a chemical and comes back, eventually, as a car.

Le matériau
Lithium
La variété
Salar brine, roughly 1,500–2,000 mg of lithium per litre
Où cela commence
Chile — Salar de Atacama, 2,300 m up in the driest desert on Earth
Pourquoi cet itinéraire et pas un autre. Atacama brine has an unusually favourable ratio of magnesium to lithium, which is what makes solar evaporation work here and not in most other salars. The alternative — extracting the lithium directly with an adsorbent — is faster and uses far less water, but has a much shorter commercial track record.
Le maillon le plus étroit. Not the brine. Cathode manufacture, which is overwhelmingly concentrated in one region, and which is where the lithium finally acquires most of its value.
Lisez les deux chiffres à chaque étape : ce qui est entré, et ce qui est sorti. Les voir diminuer est l'essentiel. À la fin, vous aurez suivi un millier de tonnes de roche jusqu'à quelques kilogrammes de la substance qui fait réellement le travail.

Étape par étape, et frontière par frontière

01 Extraction 1,000,000litres

Chile · Salar de Atacama détenu par SQM and Albemarle, under CORFO concessions (Mineur)

Pumping the ore to the surface

Brine is pumped from wells 30–200 m below the salt crust. No blasting, no haul trucks, no waste rock — the ore arrives as a liquid.

1,000,000 litresbrine in the aquifer 1,000,000 litresraw brine at the ponds

Pourquoi ici: Closed basin, high altitude, volcanic highlands feeding it, and almost no rainfall. Very few places on Earth combine all four.

Pumping the ore to the surface
SQM Brine pipelines, Salar de Atacama · CC BY-SA 2.0 via Wikimedia Commons
02 Préparation 25,000litres

Chile · Evaporation ponds détenu par SQM and Albemarle (Mineur)

Eighteen months of sunshine

The brine moves through a cascade of ponds. Sodium, potassium and magnesium salts crystallise out in sequence and are harvested; the lithium stays in solution and concentrates.

1,000,000 litresraw brine at ~1,800 mg/L lithium 25,000 litresconcentrated brine at ~6% lithium

Ce qu'il est advenu du reste: Around 95% of the water evaporates into the desert air. Potash is harvested as a genuine co-product, not a waste.

Pourquoi ici: This step is free solar energy and eighteen months of patience. It cannot be moved somewhere with less sun and it cannot be hurried.

12–24 months Potash →
La voie non empruntée The same element out of hard rock instead Eighteen months of evaporation, or eight weeks of crushing and roasting. Compare them.
Eighteen months of sunshine
Lithium Ponds of Tibet’s Lake Zabuye (S… · Public domain via Wikimedia Commons
03 Traitement 43kg

Chile · Salar del Carmen, near Antofagasta détenu par SQM / Albemarle (Chimique)

Into a chemical

The concentrate is trucked to the coast, purified of boron and magnesium, and reacted with soda ash to precipitate lithium carbonate.

25,000 litresconcentrated brine 43 kgbattery-grade lithium carbonate

Ce qu'il est advenu du reste: This is the last step performed in Chile. Everything downstream — and most of the value — happens elsewhere.

Pourquoi ici: Near the port and the power, and required by the concession terms.

Truck · ~250 km down from the salar to the coast days Lithium →
Into a chemical
Kwinana Lithium Plant, May 2021 01 · CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons
04 Transport 43kg

China · To Chinese and Korean cathode plants détenu par Traders and cathode makers (Négociant)

Across the Pacific in a container

Lithium carbonate ships as an ordinary bagged chemical in a standard container. At this point custody leaves the mining industry entirely.

43 kglithium carbonate 43 kgdelivered chemical

Pourquoi ici: Cathode manufacture is where the buyers are. The chemical goes to the factory; the factory does not come to the salar.

Container ship · Antofagasta to Shanghai, about 30 days ~30 days Qinghai & Sichuan Lithium Chemical Cluster →
Across the Pacific in a container
Container ship in Pacific Ocean off the… · CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons
05 Composant 8kg

China · Cathode plant détenu par Cathode manufacturer (Fabricant)

Becoming a cathode

The carbonate is combined with an iron-phosphate or nickel-manganese-cobalt precursor and calcined into cathode active material — a black powder.

43 kglithium carbonate 8 kgcontained lithium in cathode powder

Ce qu'il est advenu du reste: Carbonate is only about 19% lithium by weight. The rest of the mass was always carbon and oxygen.

Pourquoi ici: Calcination to a tight particle-size specification is the hardest step to qualify, and the qualified plants are concentrated in a few places.

Becoming a cathode
Cathode Coating Materials.png · CC0 via Wikimedia Commons
06 Produit 8kg

China · Cell plant and vehicle assembly détenu par Battery and vehicle manufacturers (Fabricant)

Into a cell, then a pack, then a car

Cathode powder is coated onto aluminium foil, paired with a graphite anode on copper foil, wound or stacked, filled with electrolyte and sealed. The cells become modules, the modules become a pack.

8 kgcontained lithium 8 kgcontained lithium in a finished pack

Pourquoi ici: Cells are heavy and awkward to ship, so cell plants cluster near vehicle assembly.

Into a cell, then a pack, then a car
ChevyVoltFirstBattery06 (4267062397) · Public domain via Wikimedia Commons
07 Marché final 8kg

Germany · Wherever it is sold détenu par The driver (Utilisateur final)

A car, for maybe fifteen years

Roughly 8 kg of contained lithium, from a million litres of desert brine, now sits under a car floor. At end of life it can be recovered — recycling returns lithium at high rates once the collection system exists.

8 kgcontained lithium 8 kgrecoverable at end of life

Pourquoi ici: The car is sold where the demand is. The lithium has now crossed three continents.

A car, for maybe fifteen years
Electric car charging point, Wetherby s… · CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons

Il s'agit d'un exemple traité. Il suit une quantité de départ déclarée à travers des rendements et des taux de récupération typiques publiés, de sorte que les proportions sont vérifiables ; ce n'est pas le relevé d'un envoi spécifique. Les données d'itinéraire — quels pays, quels procédés, et pourquoi le matériau ne peut simplement pas être traité ailleurs — sont compilées à partir de sources publiques.

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