Chile muda para extração direta de lítio

Em um artigo anterior na Innovation News Network (INN), discutimos as questões ambientais no Chile e na Argentina e o argumento convincente para a extração direta de lítio (DLE) eficaz e ambientalmente sustentável. Em 18 de abril de 2023, o governo chileno anunciou uma ampla reestruturação de sua indústria de lítio, na qual o governo estabelecerá o controle estatal da indústria. Em essência, as empresas privadas devem adotar processos baseados em DLE para fazer parceria com o governo chileno.

Embora alguns possam considerar essa ação motivada pelo desejo governamental de controlar a indústria, é claro que as preocupações ambientais desempenham um papel muito importante nessa decisão. No artigo anterior da DCI, destacamos as questões ambientais relacionadas aos processos de evaporação solar que são praticados atualmente no Chile. Esses problemas incluem o esgotamento da salmoura no Salar Atacama, o esgotamento maciço de água doce ao redor do salar e a poluição causada por enormes pilhas de sal empilhadas ao redor do salar. Cada uma dessas questões é muito importante. No entanto, a perda de água potável afetou seriamente os povos indígenas que vivem ao redor do Atacama.

Para combater esses problemas, o governo Boric iniciou um processo que moverá a produção de lítio da evaporação solar para os processos DLE. Para cumprir as metas do governo chileno de preservar os ecossistemas salares, preservar a água doce e continuar a ser um líder global na produção de lítio, um paradigma totalmente novo deve ser implantado, com foco no impacto mínimo nos ecossistemas de salmoura e água.

Para atingir esses objetivos, os seguintes resultados devem ser alcançados:

A extração direta de lítio conota uma metodologia na qual o lítio é removido seletivamente da salmoura. Na verdade, várias empresas estão trabalhando para desenvolver uma variedade de tecnologias DLE.

Infelizmente, a maioria desses processos tem um histórico ruim em termos de consumo de água e descarte de salmoura.

DLE, como observado acima, não é uma tecnologia específica. É um grupo de tecnologias e conceitos projetados para extrair um sal de lítio da salmoura e prepará-lo para a produção do produto. As tecnologias DLE mais comumente relatadas estão listadas abaixo.

Deve-se notar que o processo de inventar e desenvolver novas tecnologias de processo, como a extração direta de lítio, é bastante desafiador. A maioria das tentativas falhará. No caso da extração do lítio a partir da salmoura, o problema é bastante complicado devido às características químicas do lítio, composição da salmoura e exigências ambientais que a indústria deve adotar.

Os requisitos ambientais do Chile provavelmente serão muito onerosos para a maioria dos processos de DLE devido aos problemas mencionados acima. No entanto, esses objetivos são necessários para que o Chile atenda às suas necessidades humanitárias e ambientais.

troca iônica

Muitos processos DLE foram propostos e alguns foram testados. Como dito acima, um é comercial. Os processos DLE mais comuns são baseados em mecanismos de troca iônica. Esses processos são inerentemente desvantajosos em relação à conservação de água, qualidade do produto e eficiências de extração devido à natureza das salmouras naturais contendo lítio e mecanismos específicos de extração de troca iônica.

O DLE baseado em troca iônica utiliza materiais que são compostos poliméricos orgânicos ou materiais inorgânicos. Os trocadores orgânicos normalmente contêm funcionalidades carregadas negativamente, como carboxilatos ou sulfonatos que são distribuídos através de uma matriz polimérica. Alguns desses trocadores podem ter porções complexantes adicionais, como poliéteres.

Os trocadores de íons inorgânicos são baseados em sólidos de óxido de metal cristalino que demonstram capacidades de troca de íons. Alguns desses trocadores contêm manganês, titânio, cobalto ou outros metais pesados. Eles podem ser 'autônomos' ou suportados por outro material, como um polímero ou uma estrutura de suporte inorgânica.

Independentemente da composição da extração direta de lítio com troca iônica, o mecanismo é o mesmo. O substrato de troca, polímero ou inorgânico, terá sítios negativos específicos dentro do composto. Cada um desses locais deve conter um íon positivo, cátion, para equilibrar uma carga estrutural negativa.