Cochilco: El litio y sus tecnologías de procesamiento
La transición energética ha impulsado los nuevos enfoques de tecnologías de procesamiento para la obtención de litio, los que surgen en un escenario de alta demanda de baterías de ion-litio (aumento del 51% entre 2015 - 2023) y en respuesta a las limitaciones de los procesos extractivos convencionales.
La importancia del litio ha ido en aumento en la última década, debido a que es considerado un elemento crítico para el avance en la transición energética, la que pretende cambiar la matriz energética actual en base a combustible fósil a una más limpia y sostenible medioambientalmente donde la electromovilidad juega un papel clave hacia 2030 - 2040, para lograr dicho objetivo.
Chile representa un 24% de la producción mundial donde la evaporación para concentrar salmueras con litio ha sido la vía tradicional de procesamiento. Esta se sustenta sobre las propiedades químicas de la salmuera en el núcleo del salar (ya que las especies precipitan en orden respecto a su solubilidad) y las condiciones climáticas áridas características de los salares alto andinos. Este método extractivo utiliza piscinas para depositar la salmuera, la que va siendo traspasada a otras mientras la concentración de litio aumenta.
Las especies químicas que contienen el litio son las últimas en concentrarse por lo que el proceso puede durar entre 12 a 24 meses, para obtener una recuperación de entre 40 - 50%. La principal preocupación de este método es la enorme cantidad de agua que se pierde desde la salmuera mediante la evaporación.
La extracción directa de litio es el nuevo enfoque tecnológico, correspondiente a un conjunto de procesos que utilizan diferentes principios de operación y materiales para ser selectivos en la extracción de litio. Se agrupan como DLE (Direct Lithium Extraction) y LBC (Lithium Brine Concentration).
En ciertos casos, para que estos procesos sean viables requieren una preconcentración de la salmuera y/o un post tratamiento. Estos métodos están en el centro de la discusión debido a que las investigaciones muestran mejores eficiencias (mayores a 90%) y alta selectividad al ion litio respecto a la extracción convencional, tiempos de procesamiento entorno a horas, la proporción Mg/Li puede no ser relevante, menor uso directo de suelo, entre otros.
Sin embargo, también presenta desafíos en términos que no todas las tecnologías DLE están estudiadas ampliamente a escala comercial, limitaciones en algunos de los materiales de extracción de litio los que pueden requerir el uso de reactivos, necesidad de modificar el pH de la salmuera o aumentar la temperatura de la misma, entre otros.
La tecnología de extracción y procesamiento de litio se ve determinada por el tipo de depósito mineral que contiene el metal, los cuales tienen características únicas. En particular, se pueden diferenciar entre sí en función de su tamaño, altura cordillerana a la que se ubica, las tazas de carga y descarga de las soluciones del salar, hidrogeología de la cuenca, heterogeneidad de leyes en la química de la salmuera, las granulometrías, las concentraciones de otras especies minerales o impurezas que acompañan al mineral de interés, entre otros.
Según enfatiza el informe de Cochilco, los métodos de extracción directa DLE auspician mejor rendimiento que la tecnología tradicional de evaporación, debido a una mejor eficiencia ya que para una misma tasa de producción de Li se puede procesar menos salmuera apuntando a tiempos acotados de proceso. A su vez estos métodos para evitar la evaporación con pérdidas significativas de agua necesariamente requieren de la reinyección de la salmuera ya que en otro caso surge el mismo problema entorno a las piscinas de evaporación. Según investigaciones desarrolladas respecto de estas nuevas tecnologías, existiría evidencia que los consumos de agua fresca y consumos de energía serán mayores en DLE.
El informe concluye que desde una mirada geológica, Chile es privilegiado dado que cuenta con diversidad y abundancia de depósitos salinos, los cuales se distinguen entre sí por sus ubicaciones geográficas y su composición química. Por lo que la tecnología a implementar debe ser diferenciada, ya que la elección de la misma está determinada por las características únicas de cada salar, en consecuencia, la innovación y desarrollo tecnológico ha sido impulsado para extraer el litio de una manera más eficiente al proceso convencional de evaporación.
El nuevo enfoque denominado “extracción directa” por la selectividad que tienen al ion litio auspician menores tiempos de procesamiento para obtener un producto concentrado de litio, mayor capacidad de recuperación y en algunos casos oportunidades para minimizar los impactos ambientales asociados a la extracción.
Fuente: Mining Press
