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Jan 04, 2020 Pageview：1109
¿Sabes de dónde viene el litio?
Al ser altamente reactivo, el litio nunca se encuentra en su forma original de metal, ya que el más mínimo contacto con otras características ambientales, como la humedad, podría desencadenar una combustión espontánea y provocar llamas. Esta también puede ser la razón por la que las baterías de iones de litio tienden a explotar o incendiarse una vez que pasan por un proceso conocido como fuga térmica, que es causado por las altas temperaturas. Por lo tanto, el litio se extrae de rocas ígneas, principalmente espodumena, y también de las sales de cloruro de litio que se encuentran en los charcos de salmuera. Chile se destaca por ser el mayor productor de litio del mundo, con su sitio minero ubicado en el Salar de Atacama.
Otros países que producen cantidades significativas de litio incluyen Bolivia (con el Salar más grande del mundo con 10.582 kilómetros cuadrados, pero que actualmente está inactivo debido a razones políticas y económicas), Argentina, China, EE. UU. Y Australia (con el depósito más grande en Perth) La extracción de litio a partir de salmuera ha demostrado ser más barata que hacerlo a partir de espodumena y, por lo tanto, conduce a muchos depósitos de espodumena inactivos. El agua de mar también contiene litio pero en concentraciones deficientes; por lo tanto, la opción de extraer el metal del agua de mar se considera antieconómica.
¿Cómo funciona la minería de litio?
Como se mencionó anteriormente, el litio es un metal altamente reactivo que proporciona una conductividad eléctrica y térmica eficiente, lo que lo hace adecuado para la producción de vidrio, productos químicos, baterías, productos farmacéuticos y lubricantes de alta temperatura. Su estado altamente reactivo hace que sea imposible extraerlo en su forma metálica y, por lo tanto, se encuentra en varios compuestos. La extracción de litio se puede definir como una combinación de procesos químicos en los que el metal se aísla de un compuesto de muestra y se transforma en una forma utilizable. Dichos tipos utilizables incluyen compuestos estables tales como carbonato de litio. El hecho de que el litio esté disponible tanto en tierra como en el mar no significa que todas las fuentes puedan explotarse para la minería porque algunas no tienen ningún valor económico.
Extracción de litio de salmuera
En el mundo actual, grandes cantidades de litio se extraen de ubicaciones de salmuera líquida que se encuentran muy por debajo de las salinas llamadas salars. La mayoría de estos salares en América del Sur y China y otras áreas de cosecha ricas en salmuera incluyen campos geotérmicos y petroleros. La extracción de litio de la salmuera es un proceso simple pero lento y prolongado que lleva meses o años para llegar al producto final. Para acceder a los depósitos subterráneos de salar, es necesario perforar la superficie y bombear la salmuera que luego se transporta a los diversos estanques de evaporación. Luego, la salmuera se deja en estos estanques durante meses o años para que el sol seque toda el agua que contiene a través de la evaporación solar. Este es un proceso largo que se enfrenta a varios obstáculos ambientales, como lluvias inesperadas.
La salmuera tiene concentraciones muy altas de litio junto con potasio y sodio, lo que proporciona una plataforma desde la que se pueden extraer estos otros metales. A veces, los mineros utilizan la ósmosis inversa para concentrar más la salmuera de litio y así acelerar el proceso de evaporación. Una vez que el litio ha alcanzado una concentración objetivo en los estanques de evaporación, el océano se bombea a una instalación de recuperación de litio para que comiencen los procesos de extracción primaria. Estos procesos se basan en la composición del campo de salmuera e incluyen los siguientes pasos.
1.Pretratamiento
El paso utiliza procesos de purificación de filtración e intercambio iónico para eliminar las impurezas que se encuentran dentro de la salmuera. La solución de salmuera nunca es pura ya que podría haber infiltraciones de otros materiales o contaminantes durante el proceso de extracción.
2.Tratamientos químicos
Esto incluye la adición de disolventes químicos y varios reactivos destinados a aislar los productos deseados y los subproductos mediante un proceso conocido como precipitación. Los disolventes y reactivos químicos no se dejan caer al azar en la solución. Se aplican en un orden cronológico y predeterminado para lograr los mejores resultados.
3.Filtración
Después de los tratamientos químicos, la salmuera se filtra para separar los sólidos precipitados de la otra solución. El precipitado no son solo productos de desecho, sino que pueden ser varios subproductos separados de la solución.
4.La producción de litio
Finalmente, la salmuera filtrada se trata con reactivos como carbonato de sodio para formar carbonato de litio, que es el compuesto significativo más deseado para todo el proceso. A continuación, el carbonato de litio se filtra, se seca y se vende. Pueden usarse diferentes reactivos para producir otros compuestos de litio convencionales basados en el producto deseado. Una vez que el proceso de extracción de litio se completa finalmente, la solución de salmuera restante se bombea de regreso a los salares subterráneos.
Extrayendo litio de la espodumena
La espodumena también puede denominarse roca dura y es responsable de una pequeña parte de la producción de litio en el mundo. Los depósitos de mineral producen cerca de 20 toneladas al año con más de 100 minerales diferentes que contienen concentraciones similares de litio, pero solo unos pocos tienden a ser explotados activamente, incluyendo espodumena, petalita, eucriptita, ambligonita y lepidolita. Los depósitos de minerales tienen niveles más altos de litio en comparación con las salmueras de salar, pero debido a que tienen que extraerse de roca dura, el proceso encarece. La extracción requiere grandes cantidades de energía, productos químicos y máquinas, lo que resulta en un proceso costoso que puede duplicar el costo de extraer el litio de la salmuera.
Dependiendo del depósito mineral específico, el proceso de extracción varía y comúnmente implica extraer el material mineral de la superficie de la tierra y calentarlo, así como pulverizarlo. El mineral triturado se mezcla con reactivos químicos específicos como el ácido sulfúrico y la sustancia resultante se calienta, filtra y concentra mediante un procedimiento de evaporación. El resultado es carbonato de litio y los productos de desecho se tratan para su reutilización o eliminación.
Otros procesos de extracción
Además de las salmueras de salar y las rocas duras, el litio se puede extraer de algunas fuentes diferentes que se enumeran a continuación. Sin embargo, a pesar de que estas fuentes brindan valiosas oportunidades para la minería de litio, aún no se han desarrollado las tecnologías necesarias para la extracción.
Agua de mar
Salmuera de campo petrolífero recuperada
Salmuera reciclada de plantas energéticas
Electrónica reciclada
Arcilla hectorita
¿Cuál es el costo ambiental del litio?
La demanda de salmuera sigue aumentando desde que la invención de dispositivos que requieren energía alimentada por baterías de iones de litio es un asunto diario. El precio del metal se duplicó significativamente entre 2016 y 2018 y se espera que aumente exponencialmente. Sin embargo, mientras el mundo lucha por mejorar la energía limpia y renovable que podría reemplazar a los combustibles fósiles, la extracción de litio podría lidiar con los grandes y severos problemas del medio ambiente, lo que en última instancia resulta en un mantenimiento costoso.
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