Presentan tecnología que mejora la eficiencia de la producción de litio

En un comunicado de prensa, la empresa de Oulu explicó que, tradicionalmente, los fabricantes de metales para baterías tenían que recurrir al muestreo por lotes y a los análisis de laboratorio para controlar sus procesos, pero esto es costoso, requiere mucha mano de obra y suele conllevar un retraso de entre 4 y 10 horas. 

En cambio, la tecnología de Sensmet, denominada Espectroscopia de Emisión Óptica de Microdescarga, es capaz de medir múltiples metales, como cualquier metal de batería y sus impurezas, en tiempo real.

La solución se basa en la espectroscopia de emisión atómica. Se crea una microdescarga o chispa eléctrica directamente dentro de la muestra acuosa, lo que provoca que un volumen microscópico del fluido que rodea la chispa se caliente a 10.000 °C.

Las especies moleculares de la microdescarga se disocian en átomos, que se excitan a sus respectivos estados electrónicos superiores. Al volver a su estado básico, estos átomos liberan su exceso de energía emitiendo luz en sus longitudes de onda características. A continuación, el µDOES mide este espectro de emisión atómica para obtener un análisis cuantitativo de los metales contenidos en la muestra.

Según Sensment, los datos del analizador del sistema se visualizan localmente mostrando las concentraciones y tendencias de cada metal, y pueden establecerse niveles de pico para cada elemento. Los resultados se transfieren digitalmente a las bases de datos de los usuarios y/o a la nube.

"En los procesos hidrometalúrgicos que no pueden controlarse mediante la monitorización del pH, las mediciones directas de las concentraciones de metales disueltos son esenciales", señala el escrito. "Existen métodos alternativos de monitorización, pero todos ellos presentan importantes limitaciones. Por ejemplo, el XRF en línea es incapaz de medir elementos ligeros como el litio y el sodio, y es casi imposible calibrar el XRF para mediciones de impurezas de baja concentración."

En opinión del equipo de Sensmet, dadas las grandes sumas de dinero que implica la producción de litio, la dosificación precisa de los productos químicos de precipitación es extremadamente importante.

"Por ejemplo, cuando se añade carbonato sódico a una lechada que contiene betaespodumeno a alta temperatura y presión, se forman sólidos de carbonato de litio y analcima. Si se dosifica una cantidad insuficiente de carbonato sódico, parte del litio no reaccionará para formar carbonato de litio, y el litio sin reaccionar se perderá en el producto secundario arena de analcima", reza el comunicado. "Esto es extremadamente indeseable porque representa una pérdida de ingresos. La sobredosificación tampoco es deseable porque supondría un desperdicio de productos químicos de proceso."

Además de para la fabricación de litio, la tecnología también es adecuada para el reciclado en "masa negra" de metales de baterías. Se aplica un estricto seguimiento y control en línea para reducir los niveles de impurezas y evitar así los costes y retrasos que conlleva el retratamiento.