HIDRXIDO DE LITIOCARLOS ALBERT TORREZ RIVERO RUDY MENDEZ ROJAS

CONTENIDO

1. 1.1. 2. 3. 4. 4.1.

INTRODUCCION.............................................................................................................................................................1 EL LITIO ..................................................................................................................................................................1 HIDROXIDO DE LITIO .................................................................................................................................................4 PROPIEDADES FSICAS Y QUIMICAS ...................................................................................................................4 METODOS DE OBTENCION ......................................................................................................................................4 A PARTIR DE MINERALES ..............................................................................................................................4 ESPODUMENO ...........................................................................................................................................4 PRETRATAMIENTO DEL ESPODUMENO.......................................................................................4 PRODUCCIN DE HIDRXIDO DE LITIO .......................................................................................5 A PARTIR DE SALMUERAS DE SALARES .................................................................................................6 A PARTIR DE CARBAMATO DE LITIO .............................................................................................8 USOS Y APLICACIONES ..............................................................................................................................................9 HOJA DE SEGURIDAD Y EMERGENCIA ............................................................................................................ 10

4.1.1. 4.1.2. 4.1.3. 4.2. 4.2.1. 5. 6.

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1. INTRODUCCION 1.1. EL LITIO El litio es el ms liviano de todos los elementos slidos. Gracias a sus propiedades fsicas y qumicas de carcter nico, ha desarrollado un mercado diversificado que ha crecido en forma significativa en los ltimos aos. La gran variedad de los usos del litio han conferido el calificativo de elemento verstil. El litio se comercializa y usa como concentrado de mineral, metal y compuesto qumico, orgnico e inorgnico. El mayor consumo es en la forma de productos qumicos inorgnicos, destacando el carbonato de litio, que satisface un poco ms del 50% de la demanda y adems sirve de punto de partida para obtener la mayor parte de los derivados qumicos que se utilizan actualmente (figura 1), los que suman un total de 70 aproximadamente. El carbonato de litio y el hidrxido de litio, que le sigue en orden de importancia y que abarca alrededor de un cuarto del mercado, son considerados productos de transaccin comercial. Las principales aplicaciones actuales de los compuestos de litio se encuentran en la industria del aluminio y en la fabricacin de vidrios, cermicas y grasas lubricantes. La produccin comercial del litio est basada en su extraccin, en la forma de carbonato de litio, a partir de salmueras naturales ricas en litio y de minerales de litio (espodumeno, un silicato de aluminio y litio, contenido en depsitos de pegmatitas). En la figura 2 se indican los esquemas simplificados de extraccin a partir de ambas fuentes de litio. El proceso de obtencin de carbonato de litio utilizando espodumeno como materia prima es de mayor costo por incluir una etapa de minera y ser intensivo en el uso de energa. La figura 3 ilustra el proceso de produccin del carbonato de litio. En el mercado del litio y sus productos, se usa como medida de referencia el carbonato de litio, el que contiene un 18,8% de litio metlico. As, tanto la capacidad de produccin como las cifras de consumo se expresan en libras de carbonato de litio equivalente.

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Fig. 1 Derivados del Litio

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Fig. 2 Esquema simplificado de Extraccin

Fig. 3 Produccin de Carbonato de Litio

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Carlos Albert Torrez Rivero 2. HIDROXIDO DE LITIO

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Su frmula qumica es (LiOH), tambin conocido como Lithine es un slido blanco cristalino sin olor que absorbe humedad del aire (higroscpico). El hidrxido de litio es muy corrosivo, es soluble en agua, y levemente soluble en etanol. Es encontrado comercialmente en la forma anidra, o como monohidrato. 3. PROPIEDADES FSICAS Y QUIMICAS El hidrxido de litio de masa molar 24 g/mol, a temperatura ambiente, el hidrxido de litio es un slido blanco cristalino sin olor que absorbe humedad del aire (higroscpico), es muy corrosivo. Es una sustancia soluble en Agua (11 g por 100 ml de Agua a 20C), ligeramente soluble en Alcohol Etlico e insoluble en ter. 4. METODOS DE OBTENCION Se obtiene a partir de minerales o salmueras. 4.1. A PARTIR DE MINERALES 4.1.1. ESPODUMENO El espodumeno, que es un silicato doble de aluminio y litio (AlLi(SiO3)2) con un contenido de 3.73% en peso del litio, fue la fuente principal de obtencin de compuestos de litio hasta la explotacin del litio contenido en salares naturales. El espodumeno se encuentra siempre asociado a pegmatitas y se concentra por flotacin diferencial para obtener un concentrado con 2.5 a 3.2% de litio, lo que equivale a 85% a 95% de espodumeno. 4.1.2. PRETRATAMIENTO DEL ESPODUMENO El espodumeno natural (silicato doble de aluminio-litio) es un piroxeno monoclnico el que en la forma cristalina a en la cual se encuentra en la naturaleza es virtualmente insoluble en cido sulfrico caliente, lo que requiere convertirlo en la forma cristalina tetragonal b por calcinacin a 800-900C con caliza. La adicin de caliza permite formar un silicato de calcio estable, liberando el litio el cual se puede recuperar posteriormente por lixiviacin con agua. La reaccin global que ocurre es:

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En esta forma de tratamiento es posible extraer cerca del 80% del litio, quedando el resto en el silicato en forma parcialmente reaccionado.

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La calcina producida se puede tratar de distintas formas dependiendo del producto final deseado.

Fig. 4 Produccin de Li(OH) y Li(OH)H2O partir de concentrados de espodumeno.

4.1.3. PRODUCCIN DE HIDRXIDO DE LITIO Si se desea producir hidrxido de litio (LiOH), la calcina se muele y luego lixivia con agua de manera de recuperar el litio en solucin acuosa como hidrxido de litio, segn la reaccin:

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La pulpa lixiviada se sedimenta y filtra y el filtrado obtenido, que contiene cerca de 10% de hidrxido de litio en solucin, se evapora y cristaliza para formar cristales de hidrxido de litio monohidratado Li(OH)H2O el que se

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retira del cristalizador junto con el licor, centrfuga y seca a 80-120C con vapor indirecto para tener as los cristales secos del monohidrato. La solucin obtenida en la centrfuga se retorna al cristalizador y una pequea parte de descarta para evitar acumulacin de impurezas como Al, Mg, Ca, K y Cl. Los cristalizadores se incrustan rpidamente de hidrxido de litio lo que requieren de un lavado semanal con HCI para desincrustados mediante la formacin de cloruro de litio. Este cloruro de litio producido con el HCl se debe tratar separadamente. Si se requiere hidrxido de litio anhidro, el monohidrato se calcina a baja temperatura en vaco a 100-120C, envasando luego el producto el cual es hidroscpico. En la Fig. 4 se observa el diagrama de procesos para producir hidrxido de litio anhidro y monohidratado.

4.2. A PARTIR DE SALMUERAS DE SALARES La obtencin de litio desde salmueras naturales es una creciente e importante fuente de litio y representa actualmente cerca del 80% de litio producido en el mundo como carbonato, cloruro e hidrxido de litio, siendo Chile el mayor productor con sobre el 30% del litio producido el cual proviene ntegramente de salmueras de salares. La composicin de las salmueras comerciales desde las que se recupera litio vara considerablemente desde salmueras con bajos contenidos de litio (0,02%) hasta algunas que tiene contenidos cercanos a 0.4%, con presencia de otros elementos como potasio, sodio, calcio, magnesio, hierro, boro, bromo, cloro, nitratos, cloruros, sulfatos y carbonatos, lo cual requiere que cada salmuera sea tratada en forma particular, de acuerdo a su composicin. Todas las salmueras son previamente concentradas por evaporacin solar para aumentar el contenido de litio y adems precipitar otras sales que pueden ser comerciales, como KCI, NaCI, K2SO4, Na2SO4, etc., as como otras sales dobles como silvinita, carnalita, bishoffita, schoenita, kainita, glasserita, glauberita, epsonita, singerita, etc. Las salmueras ms abundantes son las que tienen mayoritariamente sulfatos y cloruros, particularmente estas ltimas. La extraccin de salmueras de litio se realiza mediante bombeo y su concentracin por medio de la adsorcin mediante un adsorbente selectivo del litio o de la evaporacin en piscinas poco profundas construidas para el efecto.

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La evaporacin adems de elevar la concentracin de las sales, hace que al saturarse algunas de stas se vayan precipitando. La adsorcin tiene las ventajas de que no es influida por la composicin del agua salada (puede tratarse de salmueras con bajas concentraciones de litio como experimentalmente se lo hace con el agua de mar), ni por las condiciones meteorolgicas del lugar y no se generan muchos residuos y las desventajas que son necesarios reactivos, el equipo de adsorcin es caro y complicado y el costo del adsorbente elevado.

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Carlos Albert Torrez Rivero 4.2.1. A PARTIR DE CARBAMATO DE LITIO

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El hidrxido de litio tambin puede ser producido a partir de carbonato de litio tcnico de 99% Li2CO3, para lo cual se trata el carbonato de litio con hidrxido de calcio (lechada de cal) para producir el hidrxido de litio, de acuerdo a la reaccin siguiente:

La pulpa, conteniendo hidrxido de litio en solucin y carbonato de calcio precipitado se lava en un sistema de 4 5 decantadores en serie en contracorriente para obtener finalmente una pulpa con cerca de 10% de hidrxido de litio en solucin, (cerca de 24 gr/lt de g 2 LiOH H O a 20C) la que despus de ser filtrada en filtro prensa, se lleva a un sistema de evaporadores de triple efecto para concentrar la solucin y permitir la cristalizacin del hidrxido de litio. El producto obtenido son cristales de hidrxido monohidratado de litio y licor que an contiene cerca de 25 gr/lt de hidrxido de litio. Los cristales de hidrxido de litio monohidrato se separan en una centrfuga y luego se secan a 80-100C con vapor indirecto (Fig.4). La solucin resultante del centrifugado de los cristales se retorna al cristalizador, descartando una parte de sta para evitar acumulacin de impurezas como K, Ca, Na y Mg. Si se desea hidrxido de litio anhidro, este se seca indirectamente y en vaco a 100-120C

Fig. 5 Produccin de Li(OH)H2O a partir de carbonato

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Carlos Albert Torrez Rivero 5. USOS Y APLICACIONES

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El hidrxido de ltio es usado por absorvedores de dixido de carbono para la purificacin de gases y aire fundamentalmente en las naves espaciales y submarinos. La reaccin es la siguiente: 2LiOH + CO2 Li2CO3 + H2O o 2LiOHH2O + CO2 Li2CO3 + 3H2O

Se utiliza como medio de transferencia de calor, como electrolito en bateras, y como un catalizador para polimerizacin. Es usado en cermicas, en la produccin de otros compuestos de ltio, y en esterificacin, especialmente para el estearato de ltio (el cual es usado en grasas de varios propsitos de lubricacin debido a su alta resistencia al agua y es til en las altas y bajas temperaturas, como en grasas para siderurgia y metalurgia , hornos y equipamientos de refrigeracin severa).

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Carlos Albert Torrez Rivero 6. HOJA DE SEGURIDAD Y EMERGENCIA

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HOJA DE SEGURIDAD Y EMERGENCIA HIDRXIDO DE LITIOProducto N : 010/01

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Seccin 1 : Identificacin del Producto y del Proveedor S u e d c c c t i co o n y 1 d : d Ip dl ep nr t i f i ce ad i r n e l r o e o v e Nombre del producto Proveedor Direccin Telfono Fax Telfonos de emergencia : HIDRXIDO DE LITIO : SQM S.A. : El Trovador 4285, Santiago de Chile : +56 (0) 2 425 21 98 : +56 (0) 2 425 24 16 : +56 (0) 2 425 21 98

Seccin 2 : Composicin / Ingredientes

Sinnimos Nmero CAS Peso molecular Frmula qumica Seccin 3 : Identificacin de los Riesgos

: Hidrxido de litio monohidrato : 1310-66-3 : 41.96 : LiOH * H20

Grados de Seguridad Grado de salud Grado de inflamabilidad Grado de reactividad Efectos de Salud Potenciales Inhalacin Ingestin Contacto con la piel Contacto con los ojos : La inhalacin de polvo puede provocar daos en las mucosas del tracto respiratorio superior. Sensacin de quemazn y dificultad respiratoria. : La ingestin puede provocar severas quemaduras de la boca y gastrointestinal, vmitos y diarrea. En casos extremos puede producir apata, mareos, dificultad para habla, temblores y daos al sistema nervioso central. : Puede causar enrojecimiento, irritacin o erupcin, especialmente con la piel hmeda. : Es un irritante fuerte del ojo, puede producir enrojecimiento, quemaduras profundas de los ojos, dolor y visin borrosa. : 3 - Leve : 0 - Ninguno : 0 - Ninguno

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Carlos Albert Torrez RiveroSeccin 4 : Medidas de Primeros Auxilios

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: Trasladar la persona al aire fresco. Si no est respirando, darle respiracin artificial. Ingestin : No inducir a vomitar. Si la vctima est consciente suministre 1-2 vasos de agua. No suministre nada si est inconsciente. Conseguir atencin mdica. Contacto con la piel : Quitar la ropa contaminada. Lave con jabn y abundante agua por 15 minutos. Contacto con los ojos : Lave inmediatamente los ojos con abundante agua por al menos 25 minutos levantando los prpados de vez en cuando. Conseguir atencin mdica. Seccin 5 : Medidas para Luchar Contra el Fuego Fuego Explosin Agentes de extincin a usar : No es considerado como riesgo de incendios. : No es considerado como riesgo de explosin : Cualquier medio conveniente para extinguir el fuego circundante. Para fuegos pequeos use agua. Para fuegos grandes, inunde con agua desde distancia.

Inhalacin

Seccin 6 : Medidas para Controlar Derrames o Fugas Precauciones personales Precauciones para el medio ambiente Mtodos de limpieza . : Ventilar el rea del derrame. Utilizar equipo de proteccin personal (Seccin 8). Evitar la formacin de polvo y utilizar mscaras para polvo (3M N 8710) : Evitar escurrimiento o contaminacin de cursos de agua y napas subterrneas. : Recoger el producto derramado y colocarlo dentro de un envase apropiado para su recuperacin o disposicin.

Seccin 7 : Manipulacin y Almacenamiento Manipulacin: Disposiciones tcnicas Precauciones para manipulacin segura Recomendaciones para manipulacin segura Almacenamiento: Disposiciones tcnicas Condiciones de almacenamiento Incompatibilidades : Disponer de buena ventilacin en el rea de trabajo.. : Evitar contacto con los ojos y con la piel. : Siempre agregar el hidrxido sobre el agua bajo agitacin, y no al revs.. : Cerrar cuidadosamente los depsitos abiertos y mantenerlos de pie para evitar cualquier derrame. : Almacenar en recipientes sellados, en un lugar freso y bien ventilado. : No almacenar junto a cidos o agua. Mantener en recipientes sellados.

Seccin 8 : Control de Exposicin / Proteccin Especial Equipo de proteccin personal Medida de higiene : Guantes de goma, neopreno o nitrilo. Utilizar mscaras para polvo y lentes de seguridad para proteccin ocular frente a salpicaduras. : No comer, beber o fumar durante su manipulacin.

Seccin 9 : Propiedades Fsicas y Qumicas Estado fsico Color Olor Valor pH Punto de ebullicin Punto de fusin Punto de inflamacin Gravedad especfica Solubilidad en agua : : : : : : : : : Slido cristalino Blanco Inodoro. 14 en solucin al 5% No hay informacin. 470 C No aplicable. 1.51 (agua = 1.0) 223 g/L .@ 10 C

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Carlos Albert Torrez RiveroSeccin 10 : Estabilidad y Reactividad Estabilidad Reacciones de riesgo Productos de descomposicin peligrosos Toxicidad oral aguda en ratas (LDL0) Toxicidad por inhalacin en ratas (LC50) Efectos locales o sistmicos Seccin 12 : Informacin Ecolgica Informacin general Desecho de residuos Envases contaminados

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: Estable bajo condiciones normales de uso y almacenamiento. Expuesto al aire se carbonata y se endurece. : Incompatible con cidos, agua y anhdrido carbnico. : En contacto con cidos libera anhdrido carbnico (CO2). . : 200 mg/Kg : 960 mg/m3 en 4 horas : Informacin no disponible.

Seccin 11 : Informacin Toxicolgica

: No verter en desages, aguas o depsitos pblicos. : Disponer de acuerdo a las normas legales vigentes en el pas. : Envases plsticos pueden ser reutilizados. En caso de ser desechados, ello se deber hacer con los organismos legales y regulaciones locales

Seccin 13 : Consideraciones sobre Disposicin Final

Seccin 14 : Informacin sobre Transporte Regulaciones internacionales Regulaciones adicionales Seccin 15 : Normas Vigentes Etiquetado especial Smbolos de peligro (Frases R & S) : Corrosivo : R 35 S 26, 36/37/39, 45 : Transporte regulado. Clase 8. U.N. 2680. Corrosivo. : Grupo de embalaje II.

Seccin 16 : Sealizacin de Grados de Seguridad

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