Estudio preliminar de la extracción de litio de espodumeno mediante cloración

LUCÍA BARBOSA; GRACIELA VALENTE; MARÍA DEL C. RUIZ; JORGE A. GONZALEZ

Salta

Jornada; X Jornadas Argentinas de Tratamiento de Minerales; 2010

UNSa

Una de las principales fuentes de litio es el mineral espodumeno, el cual es un silicato anhidro de formula LiAlSi2O6 con un contenido de litio que puede variar entre el 1% y el 5% expresado como Li2O. En la Argentina, encontramos yacimientos de espodumeno en las provincias de Córdoba, San Luis y Salta. También se encuentra una gran reserva de litio en las salmueras del salar del hombre muerto en la Provincia de Catamarca. El proceso industrial de digestión ácida del mineral, requiere de un pretratamiento (decrepitación) para convertir α-espodumeno a β-espodumeno a temperaturas entre 1000 y 1100 °C. El gran interés mundial en el litio podría dar un importante impulso a la industria minera de la Argentina, y el desarrollo de nuevos procesos extractivos resulta de sumo interés. En este trabajo se investiga una vía alternativa para la extracción de litio, la cual consiste en pirometalurgia de cloración y carbocloración con gas cloro. Se utilizó un mineral de espodumeno de la provincia de San Luis de alta pureza, el cual fue transformado a la fase beta mediante calcinación en aire a 1180°C durante dos horas. El seguimiento de la reacción se realizó mediante termogravimetría. Los resultados preliminares muestran que la cloración no isotérmica directa de α y β-espodumeno hasta 980 °C y un programa de calentamiento de 5 °C/min no produjo cambios apreciables de masa y por lo tanto una escasa remoción del litio. Idéntico tratamiento pero con la mezcla de β-espodumeno y 30% de carbón, obtenido por calcinación de sacarosa, produjo una extracción parcial del litio con una pérdida de masa total del 7%. Los ensayos isotérmicos de cloración de la mezcla β-espodumeno y 30% de carbón mostraron que a 980 °C se produjo un apreciable ataque del mineral con una pérdida de masa del 30% luego de 5 horas. El análisis, por Difractometría de rayos X, del residuo de la cloración mostró la desaparición de la fase β-espodumeno, observándose la presencia de Mullita (Al(4+2x)Si(2-2x)O(10-x) donde x=0,17 a 0,59) y Cristobalita (SiO2). Este resultado demuestra que a partir de 980 °C se logra una cuantitativa extracción del litio del mineral luego de 5 horas. Los resultados preliminares muestran que la carbocloración resulta una vía alternativa para la extracción de litio de espodumeno a partir de 980 °C. Se investiga actualmente el efecto de la temperatura, tipo de carbón y porcentaje del mismo en la mezcla.