El aumento de la demanda de equipos que utilizan litio en sus componentes, la inclusión al mercado de productos que requieren grandes cantidades de litio como son las baterías de los novedosos autos eléctricos y otras aplicaciones, han convertido al litio en un elemento de mucha importancia. Esta situación nos induce a realizar planes de extracción, procesamiento, refinación, industrialización y comercialización estratégicamente concebidos, ya que tenemos el yacimiento más grande del universo.
En la actualidad existen dos fuentes de litio que se explotan comercialmente.
• De los yacimientos en vetas de minerales de pegmatitas, la más antigua y tradicional fuente de litio.
• De salmueras, que es la fuente más actual y cuyos procesos y tecnologías de extracción son más recientes y considerados como tecnología de vanguardia.
Litio proveniente de yacimientos en vetas
Los minerales comerciales de litio más importantes que provienen de vetas son: espodumeno (Si2O6AlLi), lepidolita (KLi1.5Al1.5(Si3AlO10)(F OH)2, petalita (Si4O10 Al Li), ambligonita, y otros.
En América del norte, el espodumeno es el único mineral de litio que se ha encontrado en grandes cantidades, constituyendo la fuente más importante de materia prima para la obtención de sales de litio, situación que se ha mantenido durante casi 70 años de explotación de estos materiales.
La lepidolita ha sido explotada en cantidades dobles de las correspondientes al espodumeno, y se ha empleado de preferencia en la fabricación de vidrio pyrex, vidrio apolino, otros vidrios especiales. Este mineral nunca ha sido destinado a la obtención de productos químicos de litio, debido al contenido de potasio en el mineral.
Otros países que explotan litio son: Rusia y Canadá que explota lipodolita, en Francia, España, Corea del Sur, Sud Africa explotan la ambligonita (fosfato y aluminato de litio) que contiene hasta 54% de P2O5, 34% de Al2O3 y 12% de F y otros.
En nuestro caso, el proceso de obtención a partir de este tipo de yacimientos no merece ser estudiado porque no tenemos este tipo de yacimientos. Litio proveniente de las salmueras
El término salmuera es equivalente a aguas fuertemente impregnadas de sales. En general se consideran que las salmueras son los depósitos de litio de mayor importancia mundial, por ejemplo el depósito de Silver Peak (U. S. A.) tiene un promedio de cloruro de litio de 2.44 g/litro. Las salmueras con contenidos menores de 0.5 g/l se consideran antieconómicos.
En Chile, el salar de Atacama es el depósito más grande, contiene salmueras de tipo cloruros con altas concentraciones de potasio, magnesio, manganeso, sodio, rubidio y cesio. La Sociedad Chilena de Litio que explota el Salar de Atacama, produce 14 millones lb/año de carbonato de litio, pudiendo ampliar su capacidad o diversificarse a otros productos de litio, hasta completar la producción de 200.000 toneladas de litio equivalente.
Finalmente este tema se va acrecentado por el hecho que no hay muchos lugares en el mundo con grandes reservas de litio y la mayor parte (cerca del 50% a nivel mundial) se encuentran en Bolivia, que posee 5.4 millones de toneladas extraíbles, mientras que los países que le siguen poseen menos reservas son Chile que tiene 3 millones, China con 1.1 millones y Estados Unidos con cerca de 400.000 toneladas.
Según el texto “Reservas de Minerales en Bolivia” del Ing. Julio Fuentes R. En Bolivia por las reservas geológicas descubiertas en el Salar de Uyuni, se estiman en 9,5 millones de toneladas de litio.
Una muestra de solución proveniente de la desembocadura del Río Grande (Salar de Uyuni) reporta los siguientes resultados:
Cloruros 250.0 g/l
Sulfatos 31.5 g/l
Boro 19.7 g/l
Sodio 12.5 g/l
Potasio 17.6 g/l
Litio 4.2 g/l
Magnesio 68.9 g/l
Obtención del
carbonato de litio
Las salmueras proveniente del Salar, se alimenta a una serie de piscinas de evaporación solar, concentrándose desde la concentración original hasta 40.00 a 43.00 g/litro
La salmuera concentrada libre de la mayor parte de impurezas (sodio, potasio, magnesio, sulfatos, etc.) se envía a la planta química, donde previa purificación se elimina el resto de magnesio y el boro, para finalmente precipitar como carbonato de litio.
También se puede precipitar como fosfato de litio aplicando fosfato de sodio. El fosfato de litio es más insoluble que el carbonato y forman partículas de tamaño adecuado para realizar el proceso de flotación a fin de elevar el contenido de ley del litio en el queque si por alguna circunstancia no se logra la pureza requerida para la siguiente etapa.
Obtención de
Litio Metálico
El litio metálico se obtiene por un proceso electroquímico similar a la obtención de sodio por electrólisis de NaCl fundido.
El electrolito se compone de una mezcla de 55% en peso de LiCl y 45% en peso de KCl. La mezcla se calienta a 460 - 500° C de temperatura en el interior de una celda electrolítica de acero de bajo contenido de carbono. Los cátodos deben ser de acero y los ánodos barras de grafito. La eficiencia eléctrica es del 80% y la recuperación de litio es de 98% en peso.
El litio metálico obtenido de esta manera tiene mayor facilidad de ser transformado en sales de litio, aleaciones, compuestos de medicina, agente reductor de reacciones orgánicas, refrigerante en reactores nucleares, etc. Todos ellos con alto valor agregado.
Según estudios de caracterización de materias primas en la industria química, no existen dos yacimientos iguales en el universo, ya que varían en algún grado sus composiciones y concentraciones. Por esta razón los procesos y tecnologías conocidos son susceptibles de modificaciones.
Bolivia país pobre como todos los que dependiente de una economía del sector primario, puede cambiar su situación aprovechando la oportunidad de industrializar el litio, lo que no hicimos con la plata, el estaño y últimamente los hidrocarburos. Es momento de dar un fuerte impulso a la industrialización de este elemento, mediante la creación de un “Instituto del Litio” donde se realice Investigación y Desarrollo, para explotar racionalmente el potasio (fertilizante), boro, sales industriales de sodio y otros elementos existentes.
En la actualidad existen dos fuentes de litio que se explotan comercialmente.
• De los yacimientos en vetas de minerales de pegmatitas, la más antigua y tradicional fuente de litio.
• De salmueras, que es la fuente más actual y cuyos procesos y tecnologías de extracción son más recientes y considerados como tecnología de vanguardia.
Litio proveniente de yacimientos en vetas
Los minerales comerciales de litio más importantes que provienen de vetas son: espodumeno (Si2O6AlLi), lepidolita (KLi1.5Al1.5(Si3AlO10)(F OH)2, petalita (Si4O10 Al Li), ambligonita, y otros.
En América del norte, el espodumeno es el único mineral de litio que se ha encontrado en grandes cantidades, constituyendo la fuente más importante de materia prima para la obtención de sales de litio, situación que se ha mantenido durante casi 70 años de explotación de estos materiales.
La lepidolita ha sido explotada en cantidades dobles de las correspondientes al espodumeno, y se ha empleado de preferencia en la fabricación de vidrio pyrex, vidrio apolino, otros vidrios especiales. Este mineral nunca ha sido destinado a la obtención de productos químicos de litio, debido al contenido de potasio en el mineral.
Otros países que explotan litio son: Rusia y Canadá que explota lipodolita, en Francia, España, Corea del Sur, Sud Africa explotan la ambligonita (fosfato y aluminato de litio) que contiene hasta 54% de P2O5, 34% de Al2O3 y 12% de F y otros.
En nuestro caso, el proceso de obtención a partir de este tipo de yacimientos no merece ser estudiado porque no tenemos este tipo de yacimientos. Litio proveniente de las salmueras
El término salmuera es equivalente a aguas fuertemente impregnadas de sales. En general se consideran que las salmueras son los depósitos de litio de mayor importancia mundial, por ejemplo el depósito de Silver Peak (U. S. A.) tiene un promedio de cloruro de litio de 2.44 g/litro. Las salmueras con contenidos menores de 0.5 g/l se consideran antieconómicos.
En Chile, el salar de Atacama es el depósito más grande, contiene salmueras de tipo cloruros con altas concentraciones de potasio, magnesio, manganeso, sodio, rubidio y cesio. La Sociedad Chilena de Litio que explota el Salar de Atacama, produce 14 millones lb/año de carbonato de litio, pudiendo ampliar su capacidad o diversificarse a otros productos de litio, hasta completar la producción de 200.000 toneladas de litio equivalente.
Finalmente este tema se va acrecentado por el hecho que no hay muchos lugares en el mundo con grandes reservas de litio y la mayor parte (cerca del 50% a nivel mundial) se encuentran en Bolivia, que posee 5.4 millones de toneladas extraíbles, mientras que los países que le siguen poseen menos reservas son Chile que tiene 3 millones, China con 1.1 millones y Estados Unidos con cerca de 400.000 toneladas.
Según el texto “Reservas de Minerales en Bolivia” del Ing. Julio Fuentes R. En Bolivia por las reservas geológicas descubiertas en el Salar de Uyuni, se estiman en 9,5 millones de toneladas de litio.
Una muestra de solución proveniente de la desembocadura del Río Grande (Salar de Uyuni) reporta los siguientes resultados:
Cloruros 250.0 g/l
Sulfatos 31.5 g/l
Boro 19.7 g/l
Sodio 12.5 g/l
Potasio 17.6 g/l
Litio 4.2 g/l
Magnesio 68.9 g/l
Obtención del
carbonato de litio
Las salmueras proveniente del Salar, se alimenta a una serie de piscinas de evaporación solar, concentrándose desde la concentración original hasta 40.00 a 43.00 g/litro
La salmuera concentrada libre de la mayor parte de impurezas (sodio, potasio, magnesio, sulfatos, etc.) se envía a la planta química, donde previa purificación se elimina el resto de magnesio y el boro, para finalmente precipitar como carbonato de litio.
También se puede precipitar como fosfato de litio aplicando fosfato de sodio. El fosfato de litio es más insoluble que el carbonato y forman partículas de tamaño adecuado para realizar el proceso de flotación a fin de elevar el contenido de ley del litio en el queque si por alguna circunstancia no se logra la pureza requerida para la siguiente etapa.
Obtención de
Litio Metálico
El litio metálico se obtiene por un proceso electroquímico similar a la obtención de sodio por electrólisis de NaCl fundido.
El electrolito se compone de una mezcla de 55% en peso de LiCl y 45% en peso de KCl. La mezcla se calienta a 460 - 500° C de temperatura en el interior de una celda electrolítica de acero de bajo contenido de carbono. Los cátodos deben ser de acero y los ánodos barras de grafito. La eficiencia eléctrica es del 80% y la recuperación de litio es de 98% en peso.
El litio metálico obtenido de esta manera tiene mayor facilidad de ser transformado en sales de litio, aleaciones, compuestos de medicina, agente reductor de reacciones orgánicas, refrigerante en reactores nucleares, etc. Todos ellos con alto valor agregado.
Según estudios de caracterización de materias primas en la industria química, no existen dos yacimientos iguales en el universo, ya que varían en algún grado sus composiciones y concentraciones. Por esta razón los procesos y tecnologías conocidos son susceptibles de modificaciones.
Bolivia país pobre como todos los que dependiente de una economía del sector primario, puede cambiar su situación aprovechando la oportunidad de industrializar el litio, lo que no hicimos con la plata, el estaño y últimamente los hidrocarburos. Es momento de dar un fuerte impulso a la industrialización de este elemento, mediante la creación de un “Instituto del Litio” donde se realice Investigación y Desarrollo, para explotar racionalmente el potasio (fertilizante), boro, sales industriales de sodio y otros elementos existentes.
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