Estudio comparativo de la reacción entre β-espodumeno y CaCl2 en aire y en nitrógeno

F. GENNARI; JORGE A. GONZALEZ; M. LAURA GRASSO

San Luis

Jornada; 2° Jornadas de Minería; 2017

UNSL

El mineral espodumeno (LiAlSi2O6) constituye una de las principales fuentes de litio con una composición teórica de 8%p/p de Li2O. Naturalmente se presenta con una estructura monoclínica (-espodumeno), que puede ser transformada irreversiblemente a los 1100ºC en una estructura tetragonal (-espodumeno). Nuestra principal motivación es la extracción de litio presente en este mineral por reacción sólido-sólido. En este trabajo se estudió la reactividad de -espodumeno con cloruro de calcio (en una relación molar de 1:2) en dos atmósferas diferentes: aire y nitrógeno. La identificación química de los compuestos se realizó por Difracción de Rayos X (DRX). Inicialmente, se evaluó el efecto de la molienda en molino planetario durante 1 y 5 horas a 400 rpm, no observando reacción mecanoquímica, sino solo la hidratación de la sal de calcio. Luego, los materiales de partida fueron calentados a 800ºC durante 5 horas. En presencia de aire, se identificaron las siguientes fases: LiAlSiO4 (ICDD 00-026-0839), CaSiO3 (ICDD 01-084-0655); y en nitrógeno, se observó LiAlSi2O6 (ICDD 01-071-2058) evidenciando una reacción química incompleta y CaAl2Si2O8 (ICDD 00-010-0379) indicando la sustitución de calcio por litio. En ambas muestras, se identifica SiO2 (ICDD 00-047-1300), fase comúnmente encontrada junto al mineral en la roca. Los resultados anteriores, sugieren que las características de la atmósfera durante el tratamiento térmico condicionan la reacción química que ocurre y por ende, la formación de productos. Los resultados experimentales se compararán con las fases predichas a partir de los cálculos termodinámicos que equilibrio para el sistema Li-Al-Si-Ca-O-Cl en aire y nitrógeno.