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Producción de litio: ¿cómo funcionan las piletas de evaporación?

Si bien en la actualidad existen diversos métodos para obtener litio, en Argentina se práctica fundamentalmente la producción a partir de salares. Las condiciones climáticas del país son el escenario ideal para poner en práctica la metodología. Conocé más sobre cómo funcionan las piletas de evaporación, elemento central de la técnica de extracción tradicional.

Si solo tenés un minuto

Junto a Australia, Chile y China, Argentina es uno de los países con mayores recursosde litio. El mismo está ubicado en la Puna, en las provincias de Salta, Jujuy y Catamarca, y dentro de una zona conocida como “Triángulo del litio” que abarca tanto a nuestro país como a Chile y a Bolivia.

A raíz de la existencia de salares en la región, el litio se extrae fundamentalmente a partir de las salmueras. El proceso tiene varias partes, con las piletas de evaporación como uno de los elementos centrales de lametodología. de extracción tradicional.

La importancia de dichas pozas radica en que, gracias a la energía solar, se evapora el agua de la salmuera, lo que deja atrás los minerales perjudiciales concentración de litio. 

En 2021, Argentina fue el cuarto productor mundial de litio y concentró el 96% de la producción mundial del recurso junto a Australia, Chile y China. En el país, particularmente en la Puna, existen distintos yacimientos que favorecen la extracción de litio, en especial a partir de salmueras debido a la presencia de salares.

Argentina forma parte del denominado “Triángulo de litio”, una zona conformada también por Chile y Bolivia en la que se hallan salares propicios para la obtención del recurso. Las provincias donde se encuentran son Jujuy, Salta y Catamarca.

Es por la presencia de estos salares que, en el país, se practica el método de extracción tradicional de litio a partir de las salmueras. El mismo tiene varias etapas que pueden resumirse en tres grandes grupos: extracción, evaporación y purificación. 

Juan José Nierdele, en su estudio “Diseño de piletas de litio y movimientos del suelo”, afirma que el litio está presente en el agua de los salares como un mineral, formando una salmuera. En la extracción se obtiene el agua subterránea de dichos solares, mientras que en la evaporación se disminuye el volumen de la salmuera para lograr una mayor concentración de los minerales que la componen. Finalmente, en la purificación se separan los componentes hasta alcanzar un elevado volumen de litio.

Método de extracción tradicional a partir de salmueras

Según el Centro Argentino de Información Científica y Tecnológica (CIETI), las salinas y salares son cuencas cerradas en las que, por razones geológicas, quedó almacenada agua que, a lo largo de decenas de miles de años, se fue evaporando, lo cual aumentó la concentración de minerales y compuestos químicos.

Una de las primeras acciones que se ejecuta en la producción es la perforación. Debido a la dureza de la costra salina, el trabajo es arduo en los primeros metros. El límite varía según la zona, abarcando de 40 a 400 metros. 

El segundo paso es la evaporación a través de piletas diseñadas con poca profundidad pero mucha extensión para maximizar la tasa de evaporación del agua. La misma se realiza teniendo en cuenta la temperatura, la presión y la radiación solar. El objetivo es incrementar la concentración de compuestos salinos hasta llegar a un número considerable de litio y otros minerales. 

De acuerdo al estudio de Nierdele, la evaporación, además de elevar la concentración de sales, hace que -al saturarse algunas de estas- se precipiten: esto significa la adición de algunos reactivos químicos a la salmuera para inducir la formación de compuestos de litio sólidos. En general, el litio precipita en forma de carbonato de litio, que es sólido. Este proceso es crucial ya que ayuda a la obtención del recurso a partir del agua de la salina. Una vez realizado ese paso,enera una mayor concentración en la cantidad de litio. Ese punto se realiza varias veces y en cada repetición se van precipitando minerales tales como magnesio, sulfato de sodio y cloruro de potasio, entre otros. 

La salmuera extraída del salar tiene un contenido aproximado de litio de 0,22% y, luego de ser sometida al tratamiento en las piletas de evaporación, puede llegar hasta un 6% dependiendo de las impurezas presentes. Lo cierto es que las piletas realizan un trabajo similar al del salar, solo que en un tiempo más rápido.

La fase de conversión a carbonato, de acuerdo al CIETI, se inicia cuando la proporción de litio en la salmuera alcanza los 7 gramos por litro, y consta de dos partes. La primera separación de magnesio, que se lleva a cabo a través del agregado directo de cal viva a la salmuera, sumado al carbonato de sodio, lo que produce la precipitación de carbonato de litio Li2CO. La segunda consiste en calentar la solución primaria de carbonato de litio y exponerlo al burbujeo de dióxido de carbono, se filtra y luego se alcaliniza; de esta manera se obtiene un carbonato de litio con mayor pureza.

Las piletas de evaporación, actores clave en la producción

Como se detalló, las piletas de evaporación son una parte central del proceso de producción del litio a través de las salmueras para alcanzar un número considerable del recurso tras separarlo de otros minerales que obstaculizan el método. 

Las mismas abarcan grandes extensiones de territorio y se caracterizan por tener poca profundidad para favorecer la evaporación Cabe destacar que los procesos de evaporación pueden demorar varios meses, lo que hace del método de producción desde los salares un proceso lento, pero seguro.

Las piletas están presentes particularmente en zonas en las que existen grandes concentraciones de litio en salares, como es el caso de Argentina en las provincias de Salta, Jujuy y Catamarca, pertenecientes al “Triángulo del litio”. 

Su características

Las piletas de evaporación concentran el material que se obtuvo tras la perforación del salar. Las mismas tienen poca profundidad para facilitar la evaporación del agua de la salmuera y se extienden por varios metros para que la exposición solar sea mayor a lo largo del día. 

El revestimiento de las piletas de evaporación es crucial para evitar el impacto ambiental y la pérdida de lo obtenido en la salmuera. Debido al agua que se extrajo, las piscinas cuentan con una capa impermeable y altamente resistente a productos químicos para garantizar la retención de los minerales. 

El flujo de la salmuera en los piletones se concentra a través de un sistema de canales y compuertas, lo que permite un control preciso sobre el proceso de concentración del litio y facilita que los expertos sepan cuál es el porcentaje del recurso que se va obteniendo. 

A su vez, cuentan con un sistema de monitoreo de factores ambientales como la luz, la temperatura y la humedad para ajustar las condiciones de las piscinas con base en la situación meteorológica del momento. 

La evaporación en las piletas

Como se destacó anteriormente, y según lo planteado por Nierdele en su estudio, el proceso de evaporación se da porque se “requiere aumentar la concentración de la salmuera, es decir, ampliar la cantidad de litio por volumen de solución y la recuperación de las distintas especies cristalizables con la mayor pureza posible”. 

Para eso, es necesario reducir considerablemente su volumen; además, al considerar las pequeñas proporciones de litio para producir cantidades significativas de sales que las contengan, deben manejarse grandes volúmenes de salmuera. Es por eso que la concentración en las piletas naturales del yacimiento es fundamental. 

Sobre el proceso de evaporación y su posterior purificación, el ingeniero civil indicó: “Cuando llega al 3% se extrae la salmuera concentrada para ser tratada en la planta de producción de carbonato de litio. Esta es transportada por camiones aljibes a las plantas de procesamiento, donde es sometida a procedimientos de purificación y precipitación para obtener carbonato de litio”. 

En estos 3 pasos -aclara- las piletas van reduciendo su tamaño en una proporción de 3 a 1 en su área, es decir que en la primera evaporación la pileta tiene un tamaño de 9 ha, la segunda de 3 ha y la tercera de 1 ha. “Empíricamente, se estableció que dicha relación es necesaria para que las sales precipiten y el agua evapore de manera adecuada en el volumen que ocupan”, detalla.

Si bien la extracción de litio a partir de salmueras demora más tiempo por su evaporación, las piletas son elementos de vital importancia a la hora de separar el litio de otros minerales y obtener así una mayor cantidad del recurso preciado.

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3 comentarios
  • Estoy realmente apasionado muy interesado en saber todo lo relacionado a esta Industria del LITIO de la cual me siento parte ya que vivo en el norte de la Argentina. Todo lo que vengo estudiando y viendo es tan importante en este cambio energético y va a de mano de este bendito y abundante mineral que la naturaleza sabía nos proporciono tan generosamente es por ello que leo cuidadosamente cada artículo que publican y les agradezco su información. Mí objetivo es no perder esta oportunidad y si pueden recomendar eventos , personas que me puedan seguir brindando sus conocimientos en esta industria tan importante en mí región. Espero ansioso su respuesta y sigo pendiente a sus posteos . Gracias Ángel Maldonado

Escrito por Redacción LitioArgentina