HACIA EL ESCALADO DE UN REACTOR ELECTROQUÍMICO DE INTERCALACIÓN PARA LA RECUPERACIÓN DE LITIO DE SALMUERAS
Resumen
Introducción
Los métodos de extracción directa de litio (“EDL”) se posan como alternativas para la obtención de sales de litio frente a las tecnologías tradicionales como la lixiviación de rocas y el método evaporítico. El método de evaporación de salmueras, que es el que actualmente se usa en nuestro territorio, requiere de grandes extensiones de territorio para disponer las salmueras y que sean irradiadas por el sol y así permitir la evaporación, que puede llevar entre 12 y 18 meses, con una fuerte dependencia de las condiciones climáticas. Los métodos de EDL no solo permiten una separación selectiva de litio independizándose de las variables climáticas y de territorio, sino que permite una reducción significativa de los tiempos de procesamiento, de meses a horas.
Resultados
En este trabajo se empleó un reactor para la EDL conformado por dos electrodos de intercalación (Li1.xMn2O4 (delitiado) LiMn2O4 (litiado)) separados por una membrana de intercambio aniónico para extraer litio de salmuera natural. También se hicieron simulaciones numéricas en COMSOL y se estudió el efecto del tamaño de partícula. Al aplicar una corriente constante, el reactor se descarga (ver figura), los iones Li+ se intercalan en el Li1.xMn2O4, mientras que los iones cloruro migran a través de la membrana para compensar la carga, formando LiCl del lado de la recuperación. Se midió el voltaje del reactor y la concentración de litio en la recuperación, como se ve en la figura.
Conclusiones
El estudio del tamaño de partículas permitió entender que a menor tamaño de partícula el aprovechamiento del material es mejor, permitiendo prácticamente duplicar la capacidad de extracción empleando partículas pequeñas. Las simulaciones permitieron obtener los perfiles de concentración dentro de las partículas, clave para arribar a esta conclusión.
