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La minería del litio; panorama general y características

Minera de litio

El litio ha ocupado una posición muy interesante y controversial a nivel mundial, pues actualmente, este metal precioso es la base de una posible transición económica verde.

El litio, un elemento metálico, blanco-plateado y químicamente reactivo; es el más ligero en peso de todos los metales, así como de bajo punto de fusión. Se encuentra presente en una amplia gama de minerales (alrededor de 145 especies mineralógicas), sin embargo, solo algunos cuantos poseen valor económico, de los cuales podemos encontrar la espodumena, ambligonita, lepidolita y la petalita.

Normalmente podemos extraer este elemento en pegmatitas, salmueras, pozos petrolíferos, campos geotérmicos, arcillas, incluso en los océanos. Para obtenerlos de una forma económicamente factible es mediante los procesos de salmueras y pegmatitas.

En el mundo, el principal uso de litio es en la manufactura de baterías, cerámicas y vidrio, grasas lubricantes, polvos fundentes y polímeros, tratamiento del aire, entre otros.

Como sabemos en México no se cuenta con ningún yacimiento de litio en explotación, sin embargo, actualmente se esta explorando tres yacimientos que contienen este mineral los cuales se encuentran en Baja California, San Luis Potosí, Zacatecas y Sonora.

Si bien es cierto, como mencionábamos anteriormente, que el litio se encuentra en muchas formas, actualmente solo se emplean dos procesos de obtención económicamente factibles.

Pegmatitas

download-Oct-13-2021-05-27-10-15-PMLa espodumena fue la fuente principal de obtención de carbonato de litio hasta que se inició la explotación del litio contenido en salmueras naturales. El mineral espodumena se concentra por flotación diferencial para obtener un concentrado con un contenido de 2.5 a 3.2% de litio, lo que equivale a 85 a 95% de espodumena.

Para la producción de litio de la espodumena natural, el concentrado del mismo debe ser calcinado previamente con caliza, para posteriormente y mediante procesos de molienda, lixiviación, precipitaciones sucesivas, entre otros, y dependiendo del agente tratante, se pueda extraer un alto porcentaje del litio, produciendo hidróxido de litio, carbonato de litio o cloruro de litio.

Salmueras

menas-principales-litio-salinasGracias a este proceso la industria obtuvo un impacto positivo, pues disminuyo los costos de una forma considerable.

La composición de las salmueras en cuánto a los niveles de contenidos de litio varía considerablemente, también en la presencia de otros elementos como potasio, sodio, calcio, magnesio, hierro, boro, bromo, cloro, nitratos, cloruros, sulfatos y carbonatos, lo cual requiere que cada salmuera sea tratada en forma particular, de acuerdo a su composición; por lo que se enuncia de manera general las etapas que se tienen dentro de este proceso.

La salmuera es bombeada a los estanques de baja profundidad y de dimensiones considerables, en los cuáles, a partir del proceso de evaporación solar, comienzan a precipitar secuencialmente un conjunto de sales. De este modo, se extraen sales tales como cloruro de potasio, cloruro de sodio, sulfato de potasio, sulfato de sodio, entre otras, así como de litio, las cuales presentan impurezas de magnesio, boro y sulfato.

Posteriormente, la salmuera concentrada de litio es transportada por camiones a las plantas de procesamiento, donde es sometida a procesos de purificación y precipitación a modo de obtener carbonato de litio, con una pureza cercana al 99,5%, aunque el mercado exige un mínimo de 99,1%, que puede comercializarse en cristales o se compacta para ser vendido en forma de gránulos. El carbonato de litio puede ser la materia prima para la producción de hidróxido de litio o bien de cloruro de litio de alta pureza que se emplea en la obtención de litio metálico por electrólisis de sales fundidas.

Ya obtenidos, los productos derivados del litio son diversos, como podemos ver en la figura 1.

 Derivados del litio

Fig. 1 Productos derivados del litio

Ahora bien, entre los muchos usos de este metal precioso está la fabricación de baterías, que es un componente esencial para la transición hacia una "economía verde". Los vehículos eléctricos y las unidades de almacenamiento de energía que funcionan con baterías de litio son dos tecnologías importantes para este movimiento, y como resultado, la demanda de litio está aumentando en el mercado global.

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