CURSO INICIAL

DE

LITIO

Ing. Osvaldo Alonso

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1. INTRODUCCION .......................................................... 3

1.1. Introducción .................................................................................................. 3

1.2. Isótopos ......................................................................................................... 4

1.3. Precauciones ................................................................................................. 4

1.4. Mercado ......................................................................................................... 5

2. PRODUCCIÓN .............................................................. 6

2.1. Materias Primas ............................................................................................ 6

2.2. Proceso Productivo ...................................................................................... 7

3. APLICACIONES ........................................................... 8

4. SITUACION EN LA ARGENTINA ............................... 10

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1. INTRODUCCION

1.1. Introducción

El litio es un elemento moderadamente abundante y está presente en la

corteza terrestre en 65 partes por millón (ppm). Esto lo coloca por debajo del
níquel, cobre y wolframio y por encima del cerio y estaño, en lo referente a
abundancia.

Argentina, Bolivia y Chile tienen el 85% de reservas de litio del planeta.4 Se

encuentra disperso en pequeña proporción en ciertas rocas volcánicas y sales
naturales, pero nunca libre, dada su gran reactividad en el Salar de Uyuni en
Bolivia o el Salar del Hombre Muerto en Argentina Salar de Atacama en Chile
(5 % de las reservas). Hay otros salares de menor tamaño en, Manaure
(Colombia) y otros yacimientos importantes localizados recientemente en
Afganistán. Desde 2010 se investigan en Afganistán, unas reservas cuya
magnitud todavía está por determinarse con precisión, pero que podrían
cambiar radicalmente la evaluación de los porcentajes antes mencionados y la
evolución de los acontecimientos políticos y económicos de aquel país.

El litio, junto al hidrógeno y al helio, es uno de los únicos elementos obtenidos

en el Big Bang. Todos los demás fueron sintetizados a través de fusiones
nucleares en estrellas en la secuencia principal o durante estallidos de
supernovas. Industrialmente se obtiene mediante la electrólisis del cloruro de
litio fundido (LiCl).

Desde la Segunda Guerra Mundial la producción de litio se ha incrementado

enormemente, separándolo de las rocas de las que forma parte y de las aguas
minerales. Los principales minerales de los que se extrae son lepidolita,
petalita, espodumena y ambligonita. En Estados Unidos se obtiene de las
salinas de California y Nevada principalmente.

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1.2. Isótopos

Los isótopos estables del litio son dos, Li-6 y Li-7, siendo este último el más
abundante (92.5 %). Se han caracterizado seis radioisótopos siendo los más
estables el Li-8 con un periodo de semidesintegración de 838 milisegundos y el
Li-9 con uno de 178.3 ms. El resto de los isótopos radiactivos tienen periodos
de semidesintegración menores de 8,5 ms. También se da, en laboratorio, el
isótopo inestable Li-11-

Los pesos atómicos del litio varían entre 4.027 y 11.0348 uma del Li-4 y el Li-11
respectivamente. El modo de desintegración principal de los isótopos más
ligeros que el isótopo estable más abundante (Li-7) es la emisión protónica
(con un caso de desintegración alfa) obteniéndose isótopos de helio; mientras
que en los isótopos más pesados el modo más habitual es la desintegración
beta, (con algún caso de emisión neutrónica) resultando isótopos de berilio.

El Li-7 es uno de los elementos primordiales, producidos por síntesis nuclear

tras el big bang. Los isótopos de litio se fraccionan sustancialmente en una
gran variedad de procesos naturales, incluyendo la precipitación química en la
formación de minerales, procesos metabólicos, y la sustitución del magnesio y
el hierro en redes cristalinas de minerales arcillosos en los que el Li-6 es
preferido frente al Li-7

1.3. Precauciones

Al igual que otros metales alcalinos, el litio puro es altamente inflamable y

ligeramente explosivo cuando se expone al aire y especialmente al agua. Es
además corrosivo por lo que requiere el empleo de medios adecuados de
manipulación para evitar el contacto con la piel. Se debe almacenar en un
hidrocarburo líquido como vaselina o aceite mineral. Puede generar
hipotiroidismo al impedir la entrada del yodo a la hormona tiroidea. El litio no es
sustrato para la bomba sustrato sodio potasio ATPasa que impide el paso de
los iones de sodio, reemplazando la concentración del sodio, lo cual en altas
concentraciones puede resultar tóxico.

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1.4. Mercado

El litio es un metal que se encuentra principalmente en salmueras naturales,

pegmatitas, pozos petrolíferos, campos geotermales y agua de mar.

Es el metal más liviano, con la mitad de la densidad del agua y presenta

excelentes condiciones en la conducción del calor y la electricidad.

El carbonato de litio es el producto con mayor volumen de transacción

comercial, convirtiéndolo en el compuesto más importante.

El mercado del litio es creciente, ya que la demanda aumenta año tras año,
esperándose un crecimiento promedio de entre 10% y 12% anual en los
próximos 5 años. Para el 2017 la demanda mundial de litio se estima entre
220.000 y 240.000 toneladas de carbonato de litio equivalente (LCE). Aunque
el mercado del litio es relativamente pequeño en comparación a otros metales
como el cobre o el oro, es dinámico, ya que su demanda está siendo impulsada
por un fuerte aumento en la fabricación de baterías basadas en litio utilizadas
para vehículos eléctricos. Ello, ya que una batería en base a litio tiene una alta
densidad de energía.

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2. PRODUCCIÓN

2.1. Materias Primas

Las principales fuentes de litio son los siguientes minerales:

• Espomudemo

• Lepidolita

• Petalita

• Zinnwaldita

• Eucripta

En los salares se pueden encontrar los minerales mencionados.

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2.2. Proceso Productivo

Se explotan los minerales de litio mediante minería a rajo o tajo abierto.

Proceso usado en EEUU, Australia, Canadá. El contenido promedio de Li2O es

de 1,5%.

Estos minerales son sometidos a un proceso de concentración, el cual

comprende chancado, molienda y flotación.

Se obtiene un concentrado de litio con una ley de 6,0 a 6,5%de Li2O.

El concentrado de espodumeno natural o forma alfa es transformado por

calcinación a la forma beta que es más reactiva.

Se realiza un tratamiento en caliente con ácido sulfúrico (tostación ácida).

Posteriormente, la mezcla de sulfato de litio formada, mineral residual y exceso
de ácido se envía a un estanque de lixiviación para la obtención de soluciones
de sulfato de litio.

Las soluciones de sulfato de litio son consecutivamente neutralizadas,

purificadas y concentradas en evaporadores de triple efecto.

Se tratan con carbonato de sodio Na2CO3 para la obtención final de carbonato

de litio.

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3. APLICACIONES
El litio tiene los siguientes usos:

• Por su elevado calor específico, el litio se emplea en aplicaciones de

transferencia de calor, y por su elevado potencial electroquímico
constituye un ánodo adecuado para las baterías eléctricas. También se
le dan los siguientes usos:

• El cloruro de litio y el bromuro de litio tienen una elevada higroscopicidad

por lo que son excelentes secantes. El segundo se emplea en bombas
de calor de contracción, entre otros compuestos como el nitrato de litio.

• Las sales de litio, particularmente el carbonato de litio (Li2CO3) y el

citrato de litio, se emplean en el tratamiento de la manía y la depresión
bipolar, así como en otras psicopatologías. Es un estabilizador del
estado de ánimo. Sus mecanismos de acción son varios: 1. Bloquea la
liberación de dopamina -bloquea la hipersensibilidad de los receptores
dopaminérgicos-; 2. Bloquea resultados en la neurona posináptica -
bloquea la reutilización de grupos fosfatos del trifosfato inositol que
activa la liberación de calcio-; 3. Reemplaza el sodio en el canal
sináptico por ser más pequeño y el potencial de acción se hace más
lento, haciendo que el paciente se calme. El litio no es sustrato para la
bomba sustrato sodio potasio ATPasa que impide el paso de los iones
de sodio, reemplazando la concentración del sodio, lo cual en altas
concentraciones puede resultar tóxico.

• El estearato de litio es un lubricante de propósito general en aplicaciones

a alta temperatura.

• El litio es un agente altamente empleado en la síntesis de compuestos

orgánicos, usado para la coordinación de ligandos a través del
intermedio litiado.

• El hidróxido de litio se usa en las naves espaciales y submarinos para

depurar el aire extrayendo el dióxido de carbono.

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 • Es componente común de las aleaciones de aluminio, cadmio, cobre y
manganeso empleadas en la construcción aeronáutica, y se ha
empleado con éxito en la fabricación de cerámicas y lentes, como la del
telescopio de 5,08 m de diámetro (200 pulgadas) de Monte Palomar.

• También tiene aplicaciones nucleares.

Uno de sus principales usos esta relacionado a la fabricación de baterías para:

• Celulares

• Autos eléctricos

• Otros dispositivos

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4. SITUACION EN LA ARGENTINA

La fiebre del litio anuncia Le Monde en su sección económica, al que llama el

"petróleo del siglo XXI". El artículo destaca la situación en Argentina, mientras
asegura que el país, junto a Chile y Bolivia, posee más del 70% de las reservas
mundiales de este "oro blanco"-

Los precios del litio están en alza" y se explica por qué se han más que
duplicado desde finales de 2015, para llegar a los 13.000 dólares por tonelada.

La nota hace hincapié en cuanto a la demanda global por este mineral, que
aumenta fuertemente y que según las estimaciones "podría superar las 170 mil
toneladas en 2021", según la información aportada por la Corporación Nacional
del Cobre (Codelco), en Santiago de Chile.

Solemos creer que el litio es apenas un componente esencial de las baterías

de nuestros teléfonos móviles. El reporte se encarga de aclarar que también
"es utilizado por las compañías farmacéuticas para combatir la enfermedad
bipolar, así como también alimentar la industria nuclear, la industria automotriz,
a punto tal que en la actualidad el principal mercado es para armar las baterías
de automóviles eléctricos.

El carbonato de litio se encuentra en zonas desérticas, en lugares donde

lagunas y lagos se secaron, así como en mesestas altas", precisa. Luego, el
artículo asevera que las "multinacionales mineras se establecen para la batalla
de la extracción en los últimos años, con sus ojos en el llamado "triángulo del
litio", formados por el salar de Atacama en Chile, Uyuni en Bolivia, y Hombre
Muerto, en Argentina. Los gobiernos de estos tres estados de la frontera de
América del Sur se han animado a apostar y han encontrado en las inversiones
extranjeras nuevas fuentes de crecimiento".

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Chile ha sido hasta ahora el principal productor de litio, en Atacama, uno de los
lugares más secos el planeta. La peculiaridad de sus encurtidos, como en
Argentina o Estados Unidos, es que producen carbonato de litio más fácil y
más económico de operar que el mineral de litio que se encuentra en Australia,
Brasil y Zimbabwe.

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Un escenario de fabricación local de baterías

• El proyecto piloto anunciado en Jujuy para 2018/19: tendrá una

capacidad de producir baterías por 96 MWh al año.

• La demanda de LCE para 96 MWh: entre 70 y 100 t LCE/año.

• 1 día de producción argentina actual de LCE.

• Tres horas de un día al año de la capacidad de producción que

proyectamos tener hacia 2022.

Consideraciones finales

• Los recursos de litio no están tan concentrados como se cree.

• Años de reservas / consumo proyectado 2025: 133 años.

• Años de recursos / consumo proyectado 2025: 450 años.

• La celda de hidrógeno y el grafeno pueden ser competidores. El

reciclado para 2040 cubriría el 50% de la demanda de litio.

• Australia por sí sola, podría abastecer la demanda de Litio mundial por

los próximos 60 años.

• Avances tecnológicos pueden alumbrar nuevas fuentes.

• Es un mercado pequeño en relación a otros minerales.

• Debemos sortear todo tipo de barreras de entrada evitando el exceso de

expectativas.

• Consumo de fábrica de baterías

• Restricciones a la exportación de Carbonato de Litio

• Competitividad salares argentinos

• Inversión privada

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• Valor bruto de producción Argentina posible en 2025 (2.230 MM USD).

• Encadenamientos productivos aguas arriba.

• Encadenamientos productivos aguas abajo: muy bienvenidos

• El litio es una oportunidad que debemos aprovechar.

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