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Dec 31, 2023

Chile muda para extração direta de lítio

Em um artigo anterior na Innovation News Network, discutimos as questões ambientais no Chile e na Argentina e o argumento convincente para uma solução direta de lítio eficaz e ambientalmente sustentável.

Em um artigo anterior na Innovation News Network, 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 da 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 estabelecer parcerias com o governo chileno.

Embora alguns possam considerar que esta acção é motivada pelo desejo governamental de controlar a indústria, é claro que as preocupações ambientais desempenham um papel muito importante nesta decisão. No artigo anterior 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 da 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 estes problemas, a administração Boric pôs em marcha um processo que irá transferir a produção de lítio da evaporação solar para processos DLE. Para cumprir os objectivos do governo chileno de preservar os ecossistemas salares, preservar a água doce e continuar a ser um líder global na produção de lítio, deve ser implementado um paradigma inteiramente novo que se concentre no impacto mínimo nos ecossistemas de salmoura e água.

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

A Extração Direta de Lítio denota uma metodologia na qual o lítio é removido seletivamente da salmoura. Na verdade, diversas empresas estão trabalhando para desenvolver uma variedade de tecnologias DLE.

Infelizmente, a maioria destes processos tem um histórico fraco em termos de consumo de água e eliminação de salmoura.

DLE, conforme observado acima, não é uma tecnologia específica. É um grupo de tecnologias e conceitos desenvolvidos 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 invenção e desenvolvimento de novas tecnologias de processo, como a Extração Direta de Lítio, é bastante desafiador. A maioria das tentativas falhará. No caso da extração de lítio da salmoura, o problema é bastante complicado devido às características químicas do lítio, à composição da salmoura e aos requisitos ambientais que a indústria deve adotar.

Os requisitos ambientais do Chile serão provavelmente demasiado onerosos para a maioria dos processos de DLE devido às questões mencionadas acima. No entanto, estes objectivos são necessários para que o Chile atinja as suas necessidades humanitárias e ambientais.

Troca iônica

Muitos processos DLE foram propostos e alguns foram testados. Como afirmado acima, um é comercial. Os processos DLE mais comuns são baseados em mecanismos de troca iônica. Esses processos são inerentemente desfavorecidos no que diz respeito à conservação da água, qualidade do produto e eficiência de extração devido à natureza das salmouras naturais contendo lítio e aos mecanismos específicos de extração por 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 destes trocadores podem ter porções complexantes adicionais, tais como poliéteres.

Os trocadores de íons inorgânicos são baseados em sólidos de óxido metálico cristalino que demonstram capacidades de troca iônica. Alguns desses trocadores contêm manganês, titânio, cobalto ou outros metais pesados. Eles podem ser “independentes” ou suportados por outro material, tal 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, polimérico ou inorgânico, terá locais negativos específicos dentro do composto. Cada um desses locais deve conter um íon positivo, um cátion, para equilibrar uma carga estrutural negativa.