Cómo es la producción de litio a partir de salares

Si bien existen diferentes métodos de extracción y producción del litio, el más utilizado en la Argentina y Sudamérica, por sus características geográficas, a partir de los salares. Tanto el salar del Hombre Muerto en nuestro país, como el salar de Atacama en Chile y el salar de Uyuni en Bolivia, sobresalen dentro de lo que se conoce como ‘Triángulo del Litio’ en la región.

Según datos del Consejo Latinoamericano en Ciencias Sociales y el IELAC (Instituto de Estudios de América Latina y el Caribe), Argentina, Bolivia y Chile poseen el 68% de los reservorios globales de litio en forma de salmueras, considerado por muchos expertos como el método de procesamiento más práctico y de mayor de rentabilidad de extracción. En esa misma línea, numerosos estudios muestran que las principales reservas mundiales de litio en millones de toneladas están en Bolivia (21), Argentina (19.3) y Chile (9.6).

La producción a través de salares

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

Debajo de las costras de sal se encuentran distintos cuerpos acuosos denominados salmueras, que no son aptos para el consumo humano ni animal y cuya concentración y presencia de minerales varía. Es decir, no en todos los salares hay presencia de litio, o si la hay, no siempre en la misma proporción. Por eso es que, a través de prospecciones, las empresas que se encargan del proceso de exploración de litio pueden saber a ciencia cierta si un salar representa un interés económico para la extracción de compuestos de litio o no.

El inicio, la perforación 

Una de las primeras acciones que se lleva adelante es la de la perforación. Como es lógico, la dureza y la porosidad de la costra salina, a medida que se va avanzando en las profundidades, va disminuyendo considerablemente. Por eso se dice que el trabajo más arduo ocurre en los primeros metros, más cerca de la superficie. Las profundidades de éstos también pueden varias: se pueden encontrar algunos de 40 metros o hasta de 400 metros.

Algo que también remarca el CIETI es que el contenido de compuestos de litio en diferentes coordenadas de una misma salina no es constante.

Segundo gran paso, la evaporación

En el método de extracción tradicional de litio, a través de las perforaciones, la salmuera se bombea a la superficie y es conducida a piletas o lechos diseñados con poca profundidad pero sí mucha extensión para maximizar la tasa de evaporación de agua. Tal como explican los especialistas, a la espera de que la temperatura, la presión y la radiación solar produzcan la evaporación, la salmuera quedará expuesta a condiciones atmosféricas naturales, estacionada allí en esos lechos anteriormente descritos. El objetivo aquí es incrementar la concentración de compuestos salinos, entre los cuales los de litio son los más insolubles y, por ende, lo más probable es que sean los últimos en decantar.

En estos casos, la excesiva presencia de magnesio en las salmueras puede ser un inconveniente. O mejor dicho, un enemigo técnico en el proceso de producción. Algo que ocurre en el Salar de Uyuni (Bolivia), por ejemplo.

El segundo método de extracción a partir de salares es el método de extracción directa. Este es más moderno y marca una gran ventaja, ya que se dirige a una producción neutra de carbono. A través de la tecnología DLE o de extracción directa, la salmuera se extrae a una unidad donde se utiliza resina o un material de absorción que permite tomar solo el litio de la salmuera. El resto de la salmuera se reinyecta en los acuíferos de la cuenca.

Con el avance del mineral, también proliferan las investigaciones sobre diferentes métodos de extracción, por lo que los proyectos que aún están en fases iniciales, seguramente podrán optimizar sus sistemas de producción.

La transformación a carbonato

Vale remarcar que la salmuera extraída del salar tiene un contenido aproximado de litio de 0.22% que, luego de ser sometida al tratamiento en las piletas de evaporación, puede llegar hasta un 6% dependiendo de las impurezas presentes (como el el magnesio, para citar un ejemplo). De todas maneras, hay que remarcar que la etapa de evaporación puede demorarse varios meses y dependerá, entre otras cosas, de la cantidad de radiación solar por unidad de tiempo y superficie; temperatura media; humedad relativa media, precipitaciones; entre otros.

Tal como explican expertos de CIETI, la fase de conversión se inicia cuando la proporción de litio en la salmuera alcanza los 7 gramos por litro, y consta de dos partes: una 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.

“Es habitual refinar el concentrado primario obtenido. Dicha refinación consiste en eliminar trazas remanentes de sodio y potasio, a los que las industrias clientes, especialmente la de baterías, les interponen exigentes restricciones, porque su presencia es altamente nociva en el cátodo de una batería típica”, añaden del instituto. 

Por último, explican que el proceso 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”.