Con el desarrollo de la industria del automóvil eléctrico y los teléfonos inteligentes, la necesidad de litio está aumentando drásticamente.la gente está cada vez más preocupada por el medio ambiente, por lo que les gustaría elegir un coche eléctrico en lugar de un coche que necesita gasolina como combustible.
Al mismo tiempo, todos los fabricantes de automóviles se centran en la I+D de automóviles eléctricos, el automóvil eléctrico ocupa rápidamente el mercado automovilístico.
Todos estos factores provocan una gran demanda de litio.La gente lo sabe porque la batería de litio se utiliza a menudo en sus smartphones.Ahora, sus coches también necesitan litio.
¿Cómo pueden obtener litio los fabricantes de baterías? ¿Qué proceso hay que seguir para tratar el litio? ¿Qué papel desempeña la filtración en la extracción del litio? Todas estas preguntas encontrarán respuesta en los siguientes artículos.
Una batería de iones de litio es un tipo de batería recargable que almacena energía mediante la reducción reversible de iones de litio. Es el tipo de batería más utilizado en vehículos eléctricos y aparatos portátiles de consumo.
Además, se utiliza mucho en el almacenamiento de energía a escala de red y en aplicaciones militares y aeroespaciales. Las baterías de iones de litio superan a otras tecnologías de baterías recargables en términos de densidad energética, autodescarga y efecto memoria.
El litio es un elemento químico de número atómico 3 y símbolo Li.lt es un metal alcalino delicado, de color blanco-plateado.lt es el metal menos denso y el elemento sólido menos denso en condiciones típicas.
Como todos los metales alcalinos, el litio debe almacenarse al vacío, en una atmósfera inerte o en un líquido inerte como el aceite mineral o el queroseno puro. Tiene un brillo resplandeciente cuando se corta, pero el aire húmedo lo corroe rápidamente hasta convertirlo en un gris plateado apagado y, posteriormente, en una pátina negra.
El litio sólo puede encontrarse libremente en la naturaleza en compuestos (a menudo iónicos), como los minerales pegmatíticos, que antes eran la principal fuente de litio.
El litio está presente en el agua de los océanos y se recupera con frecuencia de las salmueras debido a su solubilidad como ion. La electrólisis se utiliza para separar el litio metálico de una solución de cloruro de litio y cloruro de potasio.
Existen principalmente tres métodos para obtener litio, que presentamos en detalle a continuación.
LiAl(Sio3)2 produce una solución de sulfato de litio, que posteriormente se transforma electroquímicamente en carbonato o hidróxido de litio apto para baterías. La producción australiana está dominada por la transformación del espodumeno.
Como carbonato de litio que utiliza estanques de evaporación a partir de salmueras, estos recursos se encuentran normalmente en regiones con altas tasas de evaporación, como los desiertos elevados de Sudamérica, y tienen menor dureza (por ejemplo, calcio y magnesio).
Este método consiste en transferir litio de fuentes de agua salina a una sustancia o perla de intercambio iónico, que posteriormente se lava con ácido clorhídrico para liberar el litio.
Se produce cloruro de litio con impurezas, pero diluido. Los depósitos de litio con mayor dureza tienden a integrarse mejor con DLE en lugares inadecuados para estanques de evaporación.
Los yacimientos minerales y los depósitos subterráneos de salmuera son las dos principales fuentes de litio comercial. Dependiendo del material de partida, se utilizan muchas técnicas para la extracción y el procesamiento del litio, entre las que se incluyen las siguientes:
La mayor parte del litio que se extrae en la actualidad se encuentra en las piscinas de salmuera líquida situadas bajo los salares, la mayoría de los cuales se encuentran en el suroeste de Sudamérica y en China.
La recuperación de las salmueras de litio suele ser un proceso sencillo pero largo, que puede llevar de varios meses a varios años.
Hay que acceder a los recursos de salmuera de salar del subsuelo mediante perforación, tras lo cual la salmuera se bombea a la superficie y se distribuye a balsas de evaporación.
La salmuera se deja en el estanque de evaporación durante varios meses o años, o hasta que la evaporación solar haya eliminado la mayor parte del contenido de agua líquida. Las salmueras de los salares son muy concentradas y suelen contener sodio y potasio, además de litio.
Las instalaciones típicas disponen de varias balsas de evaporación de gran tamaño y distintas edades, y mientras esperan a que el contenido de litio alcance una concentración ideal para su posterior procesamiento, pueden recoger otros metales (como el potasio) de las balsas más jóvenes.
Ósmosis inversa (RO) se utiliza a veces para concentrar la salmuera de litio con el fin de acelerar el proceso de evaporación.
Una vez alcanzada la concentración ideal de litio, la salmuera de una balsa de evaporación se bombea a una instalación de recuperación de litio para su extracción:
En este paso se suele utilizar la filtración y/o la purificación por intercambio iónico (IX) para eliminar cualquier impureza o componente indeseable de la salmuera.
A continuación, por precipitación, pueden utilizarse diversos disolventes y reactivos químicos para separar los productos y subproductos deseados.
A continuación, la salmuera se filtra para eliminar los sólidos precipitados.
Por último, se añade un reactivo a la salmuera para crear carbonato de litio, como el carbonato sódico. El producto final se filtra y se seca antes de su venta.
Se pueden utilizar diferentes reactivos para producir otras formas de litio que se venden habitualmente, como hidróxido de litio, cloruro de litio, bromuro de litio y litio butílico, en función del producto final que se necesite.
La solución de salmuera residual se devuelve al depósito subterráneo una vez finalizado el procedimiento de extracción del litio.
Los recursos minerales producen cerca de 20 toneladas de litio al año, aunque representan una parte relativamente pequeña de la producción mundial total de litio.
Aunque más de 100 minerales distintos contienen algo de litio, sólo cinco se explotan activamente para su producción: la lepidolita, la petalita, la ambligonita y la eucriptita, siendo el espodumeno con diferencia el más frecuente.
Los yacimientos de minerales suelen contener más litio que las salmueras de los salares, pero su extracción es más costosa porque hay que extraerlos de formaciones rocosas duras. La extracción de litio a partir de minerales puede ser dos veces más cara que la recuperación de salmueras debido a la energía adicional, los productos químicos y los materiales necesarios para el proceso, lo que ha reducido su cuota de mercado.
El método utilizado para extraer litio de la mena puede variar en función del yacimiento mineral de que se trate.Normalmente, el procedimiento consiste en sacar el mineral de la tierra, calentarlo y triturarlo.
El mineral en polvo se tritura y se mezcla con reactivos químicos, como el ácido sulfúrico.La pasta resultante se calienta, se filtra y se concentra mediante un proceso de evaporación para producir carbonato de litio comercializable,mientras que las aguas residuales producidas se tratan para su reutilización o eliminación.
El litio es un metal importante para muchas industrias. La filtración es una parte crucial de la extracción del litio.
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