Concentración del litio por evaporación solar

Las salmueras como las del Salar de Uyuni, de las que se extrae el litio, contienen diferentes compuestos químicos como cloruro de litio (LiCl), cloruro de sodio (NaCl), cloruro de potasio (KCl) y cloruro de magnesio (MgCl2). El litio contenido en las salmueras puede concentrarse por dos métodos: mediante la evaporación solar o mediante la utilización de membranas de adsorción selectiva, que hace que a estas membranas se adhiera sólo el cloruro de litio.

El método de evaporación solar, que permite concentrar además otros elementos como el potasio, es utilizado desde hace varias décadas en el Salar de Atacama en Chile, ubicado en el desierto del mismo nombre. El método de adsorción selectiva es utilizado en el Salar del Hombre Muerto en Argentina, con tecnología patentada por la operadora FMC Corporation, una de las empresas más grandes y diversificadas del mundo en productos químicos para diferentes industrias. Con la empresa LITHCO dependiente de esta corporación, falló el contrato para explotar el Salar de Uyuni en 1992, por lo que se fue al Salar del Hombre Muerto.

En el método de evaporación, al ir disminuyendo la cantidad de agua, la salmuera se concentra y a medida que los diferentes compuestos alcanzan su punto de saturación se precipitan y los compuestos restantes se bombean a otras piscinas de evaporación. Con salmueras del Salar de Uyuni, mediante el convenio UMSA-ORSTOM, en 1987 profesionales bolivianos realizaron pruebas de laboratorio en Francia. Determinaron que primero se precipita el cloruro de sodio, casi inmediatamente después el cloruro de potasio; el cloruro de magnesio –muy nocivo para todo el proceso de elaboración del carbonato de litio y que por tanto lo encarece- fue precipitado añadiendo lechada de cal y, finalmente, se precipitó el cloruro de litio, que utilizando carbonato de sodio (Na2CO3) se precipitó como carbonato de litio (Li2CO3).

¿Es factible la concentración por evaporación solar en Uyuni?

Resulta obvio que si las condiciones de evaporación son favorables, este método es de lejos el más barato para concentrar las salmueras, como se ha probado en el Salar de Atacama, primer productor mundial de litio y potasio. Sin embargo, existen datos de autores que escriben sobre este método, que resultan inquietantes para la obtención del litio en el Salar de Uyuni.

Donald Garrett en su libro “Handbook of lithium and calcium chloride” (2004), da los siguientes datos de evaporación y pluviometría para los salares de Atacama y Uyuni en milímetros por año (mm/año):

Atacama Evaporación: 3.200 Pluviometría: 10-15

Uyuni Evaporación: 1.500 Pluviometría: 200-500

Tomando los valores medios de pluviometría, resulta que la evaporación neta en el Salar de Atacama es de 3.187 mm/año, mientras que en el Uyuni es de 1.150 mm/año, lo que significa que la evaporación neta es 2,8 veces mayor en Atacama.

Según William Tahil en “The trouble with lithium” (2007), en el proceso de evaporación en el Salar de Atacama, para concentrar el litio de 0,15% a 6% (40 veces), el tiempo de evaporación es de 12 a 18 meses. Tomaremos 12 meses. Asumiendo las mismas característica de salmueras en ambos salares (lo que no es así pues las de Uyuni son más pobres y contienen más magnesio), el tiempo de evaporación en Uyuni debería ser de 34 meses (casi 3 años).

Si los datos presentados son correctos, debe analizarse cuidadosamente si el método de evaporación es el adecuado para el Salar de Uyuni, más aún considerando que por efecto del calentamiento global, la pluviometría aumenta en las zonas lluviosas mientras que las zonas secas son cada vez más áridas. Una poderosa llamada de atención fueron las dos últimas épocas lluviosas con severas inundaciones en el salar, que si llegaron a inundar las piscinas, volvieron a su inicio el proceso de evaporación.

Con seguridad que la división de recursos evaporíticos de COMIBOL debe tener actualizados los registros pluviométricos y de evaporación (y sus proyecciones a futuro), así como establecido el comportamiento químico de las salmueras, que demuestren la viabilidad del proceso de concentración por evaporación solar del litio, en un proyecto que ya ha sufrido muchas demoras, una de cuyas causas ha sido precisamente la excesiva precipitación pluvial.

En caso contrario se deberá pensar de inmediato en otras alternativas, como el proceso de adsorción selectiva ya mencionado, que elimina el efecto nocivo del magnesio, muy abundante en Uyuni. En el National Institute of Advanced Industrial Science and Technology del Japón se trató con este proceso en escala de laboratorio, 25 litros de salmueras del Salar de Uyuni, con excelentes resultados, pues en tres pruebas se obtuvo carbonato de litio con una pureza de más del 99,7% y una recuperación media del 73%. El proceso de evaporación solar podría mantenerse para concentrar el otro producto comercial de las salmueras, el cloruro de potasio, que requiere menos tiempo de evaporación.