Alternativas de extracción de litio para salmueras de SQM Salar

Abstract

En este estudio se presentan alternativas para el procesamiento de salmueras de litio extraídas desde el salar de Atacama por SQM. El proceso actual efectuado por la compañía presenta oportunidades de mejoras en torno al rendimiento de litio, recuperación de agua y disminución de volúmenes de precipitación de impurezas. A partir de la investigación realizada se seleccionaron cinco alternativas para su análisis. Se consideraron tres alternativas de extracción por solventes, dos alternativas de adsorción y una última de electrólisis. Las alternativas de extracción por solventes se plantean para distintas composiciones de salmuera y podría aplicarse en distintas etapas del proceso actual de SQM. La primera alternativa consta de extracción de litio desde una salmuera con alto contenido de sodio utilizando como extractantes HBTA y TOPO, las siguientes dos alternativas se estudian a partir de una salmuera con alto contenido de magnesio, en una se utiliza TBP y cloruro férrico mientras que en la otra se utiliza TBP, perclorato de sodio y un líquido iónico (IL). Las siguientes dos alternativas se refieren al estudio de dos tipos de adsorbentes de litio empleados con salmueras de composiciones similares a las del salar de Atacama, lo que permitiría preliminarmente disminuir la tasa de evaporación solar, aumentar el rendimiento de litio y disminuir el volumen de precipitados distintos del carbonato de litio. El primer adsorbente corresponde a alúmina hidratada mientras que el segundo reactivo es un dióxido de titanio hidratado. Por último, se presenta una alternativa de obtención de hidróxido de litio a través de una etapa de electrólisis de salmuera purificada que evita depender de la producción de carbonato de litio y todas las etapas asociadas a ello. A partir de las alternativas planteadas se realiza un análisis comparativo de los distintos métodos de extracción de litio y se propone realizar las pruebas que presentan resultados más promisorios en referencia a las necesidades de SQM. Las alternativas seleccionadas corresponden al método de adsorción de litio utilizando alúmina hidratada a partir de una salmuera extraída directamente desde el salar de Atacama o en salmueras de procesos posteriores, y se selecciona además, la alternativa de extracción por solventes utilizando cloruro férrico y TBP debido al alto poder de selectividad de litio por sobre magnesio. Se realiza la proposición de las pruebas experimentales para llevarlas a cabo en instalaciones de SQM y evaluar sus resultados.