Científicos de la Universidad de Duke (Estados Unidos) han descubierto que las soluciones salinas ricas en litio contienen una elevada concentración de boro.
Esta composición química distingue a las sales de litio de otras aguas salinas, como las oceánicas. Este descubrimiento podría cambiar la forma de extraer litio y de gestionar las aguas residuales de la minería.
En la actualidad, cerca del 40% de la producción mundial de litio se concentra en la llamada «triángulo de litio» en Sudamérica y la meseta tibetana en Asia. En estas regiones, el litio se extrae de piscinas subterráneas de sal.
«Descubrimos que el pH de las salmueras de estas regiones está determinado casi en su totalidad por el boro, a diferencia del agua de mar y otras aguas salinas convencionales. Se trata de un paisaje geoquímico completamente distinto, como si estuviéramos estudiando un planeta extraterrestre», — afirma el líder del estudio, el Profesor Avner Vengosh.
El pH de una solución determina su nivel de acidez o alcalinidad. En la mayoría de las aguas naturales, las reacciones químicas en las que interviene la molécula de carbonato provocan un cambio en el nivel de pH, determinando la alcalinidad. Sin embargo, los científicos han descubierto que en un gran lago salado Salar de Uyuni en la meseta de Bolivia, bajo la que se encuentran las mayores soluciones salinas ricas en litio del mundo, se producen reacciones químicas completamente distintas.
Los investigadores analizaron el pH y la composición química del salmueras y sales asociadas a la minería en el salar de Uyuni. La extracción de litio suele implicar el bombeo de salmuera natural desde el subsuelo hasta una serie de estanques poco profundos situados en la superficie. El líquido se evapora de estos estanques, dejando una salmuera concentrada que contiene litio y boro.
Los científicos descubrieron que el nivel de pH en las muestras de salmuera natural era próximo al neutro. Sin embargo, las muestras de salmuera de las balsas de evaporación presentaban niveles de acidez muy elevados. Los resultados de la modelización mostraron que la elevada concentración de boro era un factor clave en el nivel de pH en ambos casos.
Las salmueras naturales contienen altos niveles de boro en forma de ácido bórico y boratos, cuya distribución relativa determina el nivel de pH. La evaporación en los estanques aumenta la concentración total de boro y provoca la descomposición del ácido bórico, generando iones de hidrógeno que reducen el pH.
«Como resultado de una serie de reacciones geoquímicas, la alcalinidad carbonatada de la salmuera del salar de Uyuni disminuye, mientras que empieza a prevalecer la alcalinidad bórica», — afirma el autor principal del estudio del laboratorio Vengosh Gordon Williams.
Para confirmar sus conclusiones, los investigadores recopilaron datos de más de 300 análisis de soluciones ricas en litio procedentes de diversas cuencas salinas, entre ellas las de Chile, Argentina, Bolivia y la meseta tibetana. Los resultados de la modelización mostraron que el boro tenía el mayor impacto en la alcalinidad y la pH en la mayoría de las salmueras.
«Además de nuestros nuevos datos, hemos recopilado una base de datos geoquímica de salmueras de litio de todo el mundo y hemos constatado sistemáticamente que el boro suele ser un componente clave de la alcalinidad de las salmueras y controla su pH, lo que confirma los resultados obtenidos en el salar de Uyuni, en Bolivia», — añadió Gordon Williams.
Según los investigadores, su trabajo ha demostrado por primera vez el papel del boro en los cambios químicos que se producen durante la evaporación de la salmuera de litio en salinas. Los resultados pueden aportar información sobre futuras tecnologías de extracción de litio, ya que el mundo explora formas de extraer litio de forma más eficiente y segura Gestión de aguas residuales.
La minería del litio está agotando rápidamente las reservas de agua de Sudamérica, — estudio
Los resultados del estudio se publicaron en la revista Science Advances
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