AR083538A1 - Produccion de carbonato de litio de alta pureza grado de bateria a partir de salmueras naturales o industriales - Google Patents
Produccion de carbonato de litio de alta pureza grado de bateria a partir de salmueras naturales o industrialesInfo
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Abstract
La remoción de magnesio con hidróxido de calcio antes de la remoción de boro tiene la ventaja de evitar pérdidas por co-precipitación de litio que ocurren cuando se emplea ceniza de soda para precipitar el magnesio como carbonato. Esta alternativa puede emplearse cuando la salmuera se ha concentrado previamente alcanzando una composición de 0,9 - 12% de litio. Además de la precipitación virtualmente completa del magnesio como hidróxido de magnesio, también precipitan cantidades significativas de calcio como yeso (CaSO4×2H2O) y boro como borato de calcio (CaB2O4×6H2O), reduciendo la cantidad de calcio y boro a remover. Puesto que la precipitación de magnesio con hidróxido de calcio deja niveles virtualmente cercanos a cero de este metal en la salmuera, no es necesario tener etapas adicionales de remoción de magnesio residual ni tampoco se requiere diluir la salmuera con licor madre, de tal forma que es posible precipitar carbonato de litio directamente desde la salmuera exenta de magnesio y boro. El carbonato de litio puede ser purificado posteriormente para reducir su contenido de otras impurezas tal como calcio y sodio transformando el carbonato de litio en bicarbonato de litio (LiHCO3) con ácido carbónico (H2CO3) producido con dióxido de carbono (CO2). Mediante un posterior calentamiento de la solución conteniendo el bicarbonato de litio es posible re-precipitar carbonato de litio de alta pureza, dejando las impurezas en solución. De esta forma, en esta solicitud se detalla un proceso integral para producir carbonato de litio grado batería en el cual el carbonato de litio es purificado mediante la formación y descomposición de bicarbonato de litio. El proceso se inicia con la precipitación del magnesio de la salmuera con lechada de cal (Ca(OH)2) seguido por una etapa de evaporación donde precipitan compuestos de magnesio, calcio y boro. La salmuera exenta de magnesio luego es sometida a extracción por solventes para remover el remanente de boro. La salmuera purificada luego se hace reaccionar con una solución acuosa de carbonato de sodio conocida también como ceniza de soda (Na2CO3), a 80 - 100ºC para precipitar carbonato de litio. Después de filtrar y lavar el queque de carbonato de litio, este es redisuelto en agua fría saturada en CO2 y con un contenido de ácido carbónico que reacciona con el carbonato de litio para formar bicarbonato de litio soluble. La solución es filtrada y luego es calentada para descomponer el bicarbonato de litio nuevamente a carbonato de litio, dejando las impurezas en solución y generando CO2 el cual puede recircularse al proceso. La pulpa de carbonato de litio es luego filtrada y el queque lavado y secado produciendo así un carbonato de litio purificado grado batería. El filtrado es retornado a las pozas de evaporación solar para recuperar el litio contenido.
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