Mendoza: Así funciona el primer laboratorio de litio del país

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Es el primero en el país y está en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UNCuyo utilizando una innovadora tecnología.


Por Servicio de Prensa – Universidad Nacional de Cuyo

El “petróleo del futuro” llaman al litio, un metal estratégico que está siendo 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, los doctores Mario Rodríguez y Gustavo Daniel Rosales, patentaron un innovador método para extraer este preciado metal, cada vez más utilizado a nivel industrial para fabricar baterías para 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 Universidad Nacional de Cuyo 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 australiana 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 está funcionando en la facultad de Ciencias Exactas y Naturales (en la foto).

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 yacimiento

“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 el país se extrae del yacimiento Las Cuevas, departamento de San Martín (provincia de San Luis), donde ambos doctores en Química 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 o 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.

Antecedentes

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 metal

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 van obteniendo 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 Universidad Nacional de Cuyo y el Conicet y pasará a replicar el proceso de planta piloto a industrial.

Actualmente, la empresa australiana Latin Resources extrae el espodumeno y lo concentra mediante métodos tradicionales para comercializarlo de esta forma.

Producto cotizado

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 Rodríguez.

Sostienen que no habría riesgos de contaminación

Se consultó al especialista sobre si este sistema implica algún riesgo o peligro de contaminación para napas subterráneas o el agua o los campos.

El doctor dio esta explicación: “Esta tecnología no tiene ni va a tener riesgo o peligro de contaminación para napas o agua superficiales, incluso en el caso que la misma se desarrolle a escala industrial. Brevemente el proceso consiste en disolver la roca o mineral que contiene litio en recipiente cerrado (hermético), luego, a la solución que contiene litio se la somete a varias etapas de separación para la obtención de los distintos de subproductos. Estos pasos son realizados en la misma planta piloto o en caso futuro en la planta industrial, al final de dicho proceso se obtiene el carbonato de litio. Es decir, este proceso se desarrollará a futuro como si fuera una planta industrial de un proceso químico”.

Los Andes