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Universidad Nacional de Cuyo - Instituto de Ciencias Básicas

31 de Diciembre de 2018 | 6 ′ 28 ′′

Innovador método para extraer litio

Dos investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UNCuyo y del CONICET patentaron un innovador método para extraer este preciado metal; cada vez más utilizado a nivel industrial para fabricar baterías utilizables en dispositivos electrónicos portátiles y vehículos híbridos y eléctricos.

El “petróleo del futuro” llaman al litio, un metal estratégico cada vez más valorado y que ocurre en grandes cantidades en nuestro país. La mayor parte en salares, aunque una nueva fuente promete aumentar su extracción por la mejor calidad del litio: la roca.

Dos investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UNCuyo y del CONICET, Dr. Mario Rodriguez y Dr. Gustavo Daniel Rosales, patentaron un innovador método para extraer este preciado metal, cada vez más utilizado a nivel industrial para fabricar baterías utilizables en dispositivos electrónicos portátiles y vehículos híbridos y eléctricos.

El método consiste en el procesamiento químico del espodumeno -roca que contiene litio, pero además otros componentes tales como silicio y aluminio- y fue patentado internacionalmente por la UNCuyo y el CONICET. Luego, la empresa australiana Latin Resources acordó la opción de uso de la licencia de esta tecnología para 5 países: Argentina, China, Estados Unidos, Canadá y Australia, donde hay yacimientos de este valioso mineral.

Para ello, la empresa mencionada hizo los aportes necesarios para montar la Planta Piloto para recuperar litio en el Laboratorio de Metalurgia Extractiva y Síntesis de Materiales (MESiMat), la primera de procesamiento de litio del país, que ya funciona en la citada Facultad. Allí se realizan pruebas del escalamiento de esta tecnología innovadora. Por medio de un proceso hidrometalúrgico, que se efectúa sobre rocas de aluminosilicatos, se recuperan todos los componentes de dicho mineral bajo la forma de diferentes sales.

“El objetivo final de este proceso es obtener carbonato de litio, un compuesto muy utilizado en la industria, sobre todo para la fabricación de dispositivos para reserva de energía. La novedad de este proceso es que el litio se va a extraer de una roca, el espodumeno” a bajas temperaturas, explica el Rodríguez.

El material con el que trabaja este laboratorio único en nuestro país se extrae del yacimiento Las Cuevas, en San Luis, donde los investigadores trabajaron para desarrollar el método. “El mineral se obtiene de la cantera con un 2% de contenido de litio y se concentra por métodos físicos al 5 ó 6%, aproximadamente, que es como se procesa a nivel industrial. Ahí comienza nuestro proceso, que es hidrometalúrgico”, agrega el experto.

“En este laboratorio tenemos que estudiar ciertas variables operativas del proceso que nos van a servir de indicador en el escalamiento del mismo”, completa Rodríguez.

Hay que destacar que se trata de un proceso “amigable con el medio ambiente, ya que no deja pasivos ambientales como otros procedimientos que se utilizan actualmente para la recuperación del metal de esta roca y que, además, demandan un alto consumo de energía", explica. Esto se debe a que en nuestro proceso los subproductos que se obtienen (como sales de silicio, aluminio y hierro) también se aprovechan. Cabe destacar, que por los métodos industriales actuales “Por cada tonelada de roca sólo se aprovecha el 5% que es solamente el contenido de litio”, grafica Rodríguez. El otro 95% se convierte en un pasivo ambiental; eso no pasa con esta tecnología.

El laboratorio fue diseñado por él y su colega Rosales. Para ello observaron distintas experiencias en otros sitios, entre ellos en Río de Janeiro (Brasil), donde hay muchos antecedentes de metalurgia extractiva de litio. También vieron los equipos existentes en el mercado y los adaptaron a las necesidades propias de un laboratorio a escala como éste. Cabe aclarar que la mayor parte del equipamiento ha sido construido en Mendoza.

El paso a paso del litio

El proceso patentado por los investigadores para obtener el carbonato de litio es el siguiente:

-Se ingresa el mineral sólido (en forma de fina “arena”) al reactor de 65 litros. Se le agrega agua y después el agente químico. Se programa la temperatura y el tiempo de trabajo, entre 100 y 150 grados centígrados, y de 1 a 3 horas.

-Se deja enfriar el reactor (una especie de olla a presión) y luego se destapa.

-El contenido se pasa a un filtro Büchner, que trabaja con vacío o presión. Ahí se separa (a modo de un colador) el líquido que va a contener el litio y otros componentes del mineral, como silicio, aluminio y hierro.

-Después del filtrado se lava el sólido, el cual se puede utilizar como árido de alta gama de uso comercial. Y el líquido pasa a otra etapa donde se obtienen los distintos subproductos salidos de la lixiviación del mineral.

-El líquido se vierte en recipientes, con agitación mecánica, y se le añaden reactivos químicos para obtener otro subproducto. Mientras, el líquido con el litio va al filtro otra vez. Este paso se repite tres veces más hasta que se logran separar todos los subproductos del producto final, el litio.

-Finalmente, se pasa al concentrador/evaporador para disminuir el volumen de agua y concentrar la solución en litio. Con otro componente químico se obtiene el carbonato de litio en forma sólida (polvo de color blanco similar a la sal de cocina).

Si –como se prevé- el proceso es factible, la empresa comprará la licencia a la UNCuyo y el CONICET y pasará a replicar el proceso de Planta Piloto a Industrial.

Actualmente, Latin Resources extrae el espodumeno y lo concentra mediante métodos tradicionales para comercializarlo de esta forma. Ahora aspira –con este innovador proceso- a producir el carbonato de litio, lo que le da un valor agregado al producto, un commoditie cada vez más cotizado en el mercado mundial. Tanto que hoy vale 7 mil dólares la tonelada, más de veinte veces a lo que se comercializa, por ejemplo, la soja. “La producción actual no alcanzaría para la demanda que se viene, es el petróleo del futuro”, cierra Rodriguez.

Martina Funes
Universidad Nacional de Cuyo

Área de Divulgación científica
prensa@uncu.edu.ar
www.uncu.edu.ar


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