LITIO OBTENCION POR ESPODUMENO

MARÍA DE LA CRUZ TIRADO CISNEROS

EXTRACCION DE LITIO

EL LITIO SE EMPLEA TANTO EN FORMA DE MINERAL DIRECTAMENTE

AL VIDRIO, COMO ES LA LEPIDOLITA, PETALITA Y ESPODUMENO O

BIEN SE EXTRAE DESDE SUS MINERALES PRINCIPALMENTE DE DOS

FUNETES: EL MINERAL, ESPEDUMENO Y LA SALMUERAS NATURALES

DE SALARES.

COMPOSICIÓN DEL MATERIAL

CACO3…………. 24%

BASO4……………15%

(CA,MG)CO3……..20%

CAF2 ………………13%

MGSO4………..……10%

CACO…………….….18%

OBTENCION DE SALES DE LITIO DESDE ESPODUMENO

EL ESPODUMENO, ES EL SILICATO DEBLOE DE ALUMINIO Y LITIO

(AILI(SIO3)2) CON UN CONTENIDO DE 3.73% EN PESO DE LITIO, FUE LA

FUENTE PRINCIPAL DE OBTENCION DE COSTRAS DE LITIO HASTA LA

EXPLOTACIÓN DEL LIITIO CONTENIDO EN SALARES NATURALES. EL

ESPONUMENO SE ENCUNTRA SIEMPRE ASOCIADO A PEGMATITAS Y SE

CONCENTRA POR FLOTACION DIFERENCIAL PARA OBTENER UN

CONTRNDO CON 2.5 A 3.2 DE LITIO, LO QUE EQUIVALE 85 % A 95 % DE

ESPODUMENO.

EL ESPONUMEDO NATURAL (SILICATO DOBLE DE ALUMINIO- LITIO) ES UN PIROFENO MONOCLINICO EL QUE EN LA FORMA CRISTAL (BETA) EN LA CUAL SE ENCUENTRA EN LA NATURALEZA ES VIRTUALMENTE INSOLUBLE EN ACIDOSSULFUTICO ALIENTE LO QUE REQUIERE CONVERTIRLO EN LA FORMA CRISTAL TETRAGONAL (BETA) POR CALCINACION A 890°C CON CALIZA.

LA DISCION DE CALIZA PERMITE FORMAR UN CILICATO DE CALCIO ESTABLE, LIBERANDO EL LITIO EL CUAL SE PUEDE RCUPERAR POSTERIORMENTE OR LIXIVIACIÓN POR AGUA. LA REACCION FLOBAL QUE OCURRE ES:

2LIAL (SIO3)2(S) + 4CAO(S) LI2O(S) 4CASIO3 (S) + AL2O3(S)

EN ESTA FORMA EL TRATAMIENTO ES POSIBLE EXTRAER CERCA DEL 80% DE LIITIO, QUEDANDO EL RESTO EN EL SILICATO EN FORMA PARCIALMENTE REACCIONADO.

DIAGRAMA DE PROCESO PARA PRODUCIR HIDROXIDO DE ILITIO ANHIDRO Y MONIHIDRATADO

A PARTIR DE CONCENTRADOS DE ESPODUMENO

PRODUCCION DE HIDROXIDO DE LITIO DESDE ESPODUMENO

SI SE DESEA PRODUCIR HIDROXIDO DE LITIO (LIOH), LA CALCINA SE MUELE Y LUEGO LIXIVIA CON AGUA DE

MANERA DE RECUPERAR EL LITIO EN SLUCCION AUOSA COMO HIDROXIDO DE LITIO, SEGÚN LA REACCION:

LI2O(S) + 3H2O ---- 2LIOH G H2O (AQ)

LA PULPA LIXIVIADA SE SEDMIENTA Y FILTRA Y EL FILTRADO OBTENIDO, QUE CONTIENE ERCA DE 10% DE

HIDROXIDO DE LITIO EN SOLUCION, SE EVAPORA Y CRISTAIZA PARA FORMAR CRISTALES DE HIDROXID DE

LITIO MONOHIDRATADO LIOHGH2O EL QUE SE RETIRA DE CRISTALIZADOR JUNTO CON EL LICOR, CENTRIFUGA

Y SECA A 80-120°C CON VAPOR INDIRECTO PARA TENER ASI LOS CRISTALES SECOS DEL MONOHIDRATO.

LA SOLUCION OBTENIDA EN LA CENTRIFUGA SE RETORNA AL CRIISTALIZADORES SE

INCRUSTA RAPIDAMENTE DE HIDROXIDO DE LITIO LO QUE REQUIERE DE UN LAVADO

SEMANAL CON HCL PARA DESINCRUSTADOS MEDIANTE LA FORMACION DE CLORURO DE

LITIO.

ESTE CLORURO DE LITIO PRODUCIDO CON EL HCL SE DEBE DE TRATAR SEPARADAMENTE.

SE REQUIERE HIDROXIDO DE LITIO ANIHIDRIDO E MONOHIDRATO SE CALCINA A BAJA

TEMPERATURA EN VACIO A 100-120°C, BASANDO LUEGO EL PRDUTO EL CUAL ES

HIDROSCOPIO.

PRODUCCION DE CARBONO DE LITIO DESDE ESPODUMENO

EL ESPODUMENO CALCINADO TAMBIEN SE EMPLEA PARA PRODUCIR CARBONATO DE LITIO Y ANTES DE

LA EXPLOTACIÓN DE LOS SALARES, ERA LA PRINCIPAL FUENTE DE OBTENCIÓN DEL CARBONATO, ESTE

PROCESO LA CALCINA DE ESPODUMENO (BETA) PREVIAMENTE CALCINADO A 800-900°C, SE MUELE Y

LUEGO SE TRATA CON ACIDO SULFURICO CONCENTRADO (96-98%) A 250°C EN UN REACTOR AGITADO,

FORMANDO ASI SULFATO DE LITIO (SOLUBLE) EL CUAL SE EXTRAE LUEGO MEDIANTE LIXIVIACIÓN DE LA

CALCINA CON AGUA A 50-60°C LA PULPA SE DECANTA Y FILTRA LA SOLUCION OBTENIDA SE TRATA CON

HIDROXIDO DE CALCIO PARA PRESIPITAR LOS SULFATOS PRESENTES COMO SULFATO DE CALCIO Y

ALUMINA Y DEJAR EL LITIO EN SOLUCION COMO EL HIDROXIDO .

LA REACCION DEL ESPODUMENO (BETA) CON ACIDO SULFURICO CONCENTRADO A 250°C

OCURRE EN FORMA DE UNA PASTA SEMI-PLASTICA CON APARIENCIA DE SEMENTO

PASTOSO Y CON GENERACIÓN DE GASES SO2, SO3 Y ACIDO SULFURICO GASEOSO, LO

CUAL REQUIERE DE REATORES AGITADOS TIPO MEZCLADORES O HORNOS DE PISOS,

CONTROL Y NEURALIZACION DE LOS GASES DE SALIDA.

LAS REACCIOES QUE OCURREN SON LAS SIGUIENTES:

ESQUEMA DE UNA CELDA DE ELECTROLISIS DE LITIO

CADA CELDA DE ELECTRO OBTENCIÓN CONTIENE 60 CÁTODOS Y LA COSECHA SE

EFECTÚA DE A DE 20 CÁTODOS POR MANIOBRA. LOS CÁTODOS SON LAVADOS CON

AGUA CALIENTE PARA REMOVER POSIBLES IMPUREZAS DE SU SUPERFICIE Y

LUEGO SON LLEVADOS A LA MÁQUINA DESPEGADORA, DONDE EN FORMA

TOTALMENTE MECANIZADA SE DESPEGAN LAS HOJAS DE AMBOS LADOS, DEJANDO

LIMPIO EL CÁTODO PERMANENTE QUE SE REINTEGRA AL CICLO DEL PROCESO DE

ELECTRO OBTENCIÓN.

QUE SE OBTIENE

Cátodo:

Placas metálicas de acero inoxidable o cobre puro que se instalan en la celda electrolítica,

por las cuales sale la corriente eléctrica. El cátodo tiene carga negativa y, por tanto, atrae a

los cationes de cobre que son iones de carga positiva.

LA CELDA CENTRAL ES CERRADA AL AMBIENTE Y SE DESPRENDE CLORO GASEOSO QUE

SE EXTRAE DE LA CELDA Y SE PUEDE RECUPERA. LAS REACCIONES QUE OCURREN EN

LAS CELDAS SON SIMPLES

NORMAS

• NOM-052-ECOL/93 QUE ESTABLECE LAS CARACTERISTICAS DE LOS RESIDUOS PELIGROSOS,

EL LISTADO DE LOS MISMOS Y LOS LIMITES QUE HACEN A UN RESIDUO PELIGROSO POR SU

TÓXICIDAD AL AMBIENTE.

• NOM-053-ECOL/93 QUE ESTABLECE EL PROCEDIMIENTO PARA LLEVAR A CABO LA PRUEBA

DE EXTRACCION PARA DETERMINAR LOS CONSTITUYENTES QUE HACEN A UN RESIDUO

PELIGROSO POR SU TÓXICIDAD AL AMBIENTE.

• NOM-054-ECOL/93 QUE ESTABLECE EL PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA

INCOMPATIBILIDAD ENTRE DOS O MAS RESIDUOS CONSIDERADOS COMO PELIGROSOS POR

LA NOM-CRP-001- ECO