El impacto de la minería de litio en el medio ambiente, ¿qué hay detrás de las energías limpias?

El litio es el metal más utilizado para aplicaciones de nuevas energías en el mundo. En la industria mundial de vehículos eléctricos, las baterías de litio son ampliamente utilizadas. Aunque la batería de litio como nueva energía tiene un estado de desarrollo significativo. Pero debe mencionarse que muchas personas siguen preocupadas por el impacto de la extracción de recursos de litio en el medio ambiente.

Aunque baterías de litio se utilizan como baterías de energía limpia, el proceso de minería y extracción de los recursos de litio produce contaminantes y tiene un gran impacto en el medio ambiente circundante. El aumento de la demanda de baterías de litio también ha provocado un aumento de la demanda de extracción de recursos de litio en varios países. Sin embargo, las condiciones de extracción de litio no son buenas y el impacto de la extracción de recursos de litio en el medio ambiente también está relacionado con el desarrollo futuro. Por lo tanto, el proceso de extracción del mineral de litio se ha convertido en un problema importante.

¿Cómo se extrae el litio?

El mineral de litio generalmente se divide en dos tipos: tipo espodumeno y salmuera. El proceso de extracción se divide principalmente en minería a cielo abierto de espodumeno y extracción de litio con salmuera de lago salado. Cabe mencionar que desde la década de 1990, China se ha convertido en un país importante en la industria del litio. Pero existe una gran brecha tecnológica en la extracción de mineral de litio. Con la entrada de tecnología extranjera avanzada de extracción de salmuera de lago salado, China ha mejorado el progreso tecnológico de la extracción de litio de lagos salados.

Proceso de extracción del mineral de litio

En la naturaleza, los minerales que contienen litio incluyen principalmente lepidolita, espodumeno y feldespato. Los métodos para extraer litio y otros metales valiosos del mineral de litio incluyen principalmente el método de la piedra caliza, el método del ácido sulfúrico, el método del cloruro y el método de cocción a presión.

1.Método de calcinación de piedra caliza

La ventaja de la calcinación de piedra caliza método es que es muy práctico y se puede utilizar para casi todos los minerales de litio. La desventaja es que el contenido de litio en la solución de lixiviación es bajo, el consumo de energía de evaporación es grande y la tasa de recuperación de litio es baja.

CITIC Guoan utilizó el método de calcinación para extraer litio en 2006, pero se suspendió debido a la grave contaminación ambiental, por lo que este método actualmente no es aplicable.

2. Método del ácido sulfúrico

Las ventajas son el bajo consumo de energía y la alta concentración de litio en la solución de lixiviación, por lo que la tasa de recuperación también es alta, pero las desventajas también son obvias. La carga de purificación posterior es pesada, técnicamente difícil y se utiliza una gran cantidad de ácido sulfúrico, lo que requiere un alto rendimiento anticorrosivo del equipo.

3. Tostado Clorado

Las ventajas son que la tasa de conversión de litio es alta, el consumo de energía es bajo y el asado el tiempo es corto. Sin embargo, también existen desventajas como mayores requerimientos de equipos anticorrosivos en el proceso de tostado, el uso de carbonato de sodio para precipitar el litio en la etapa posterior y el aumento en el costo.

4. cocción a presión

La cocción a presión El método es similar al método del ácido sulfúrico. Este método tiene un proceso más corto y un costo más bajo, pero tiene requisitos más estrictos sobre las condiciones del proceso y los tipos de minerales.

La característica común de los métodos anteriores es que el costo de extracción de litio es muy alto, generalmente 50-60k/ton, y la lepidolita es más costosa para extraer litio, que se estima en más de 60,000 XNUMX/ton. Cómo reducir el costo de la extracción de litio a través de la innovación tecnológica y la transformación es el mayor problema y la restricción de la tecnología de extracción de mineral de litio. La extracción de litio de la salmuera es la forma común actual.

Tecnología de extracción de salmuera de lago salado

Se cree ampliamente que el litio se extrae de las minas de litio, pero de hecho, más del 70% del litio del mundo se extrae de lagos salados ricos en minerales. Los métodos para extraer litio de la salmuera de un lago salado incluyen principalmente intercambio iónico método, método de lixiviación por calcinación, separación por membrana de nanofiltración método, extraccion solvente método, etc.

1. Método de intercambio de iones

En los últimos años, la tecnología de extracción de salmuera de lago salado de mi país ha mejorado mucho. Solo para el método de intercambio de iones, diferentes compañías mineras tendrán resultados diferentes.

El método de intercambio iónico tiene las ventajas de una alta selectividad y respeto por el medio ambiente, y es especialmente adecuado para la extracción de litio de salmuera y agua de mar de baja concentración, pero el proceso de preparación de adsorbentes de intercambio iónico es relativamente complicado.

El desempeño del adsorbente determina la eficiencia del proceso de adsorción por intercambio iónico. Actualmente, diversas empresas utilizan varios tipos de adsorbentes. La ventaja es que en el proceso de extracción de litio de salmuera de lago salado con alto contenido de magnesio y litio, la eficiencia de producción de la extracción de litio es alta, no hay contaminación ambiental y el proceso es maduro y confiable. La desventaja es que existen ciertas limitaciones en el uso de lagos de sal carbonatados.

2. método de lixiviación por calcinación

El método de lixiviación por calcinación realiza la extracción de carbonato de litio mediante calcinación, lixiviación, precipitación y otros procesos. Este método conduce a la utilización integral de recursos como el litio y el magnesio, y el consumo de materias primas es bajo.

Sin embargo, la extracción de magnesio complica el proceso, los equipos se corroen gravemente, la cantidad de agua que se necesita evaporar es grande, el consumo de energía es grande y existen problemas de contaminación ambiental. En la actualidad, la protección del medio ambiente está estrictamente controlada. Bajo el entorno regulatorio, enfrenta mayores riesgos ambientales.

3. Método de separación por membrana de nanofiltración

La tecnología de separación por membrana tiene las funciones de separación, concentración, purificación y refinación, y tiene las características de alta eficiencia, ahorro de energía, protección del medio ambiente, filtración a nivel molecular y proceso de filtración simple y fácil control. Entre ellos, el método de separación por membrana de nanofiltración es un nuevo tipo de tecnología de separación por membrana que se ha desarrollado e investigado en el país y en el extranjero en los últimos años. Dongtai Jiner en la cuenca de Qaidam es principalmente adecuado para la tecnología de separación de membranas de nanofiltración para la producción industrial.

4. extracción por solvente

El núcleo del método de extracción es el extractante, pero el extractante tiene una corrosión grave en la tubería y un daño grave al medio ambiente. Por lo tanto, cómo elegir un extractante respetuoso con el medio ambiente es la principal dirección de investigación de la industria del futuro.

En la actualidad, el alto contenido de materia orgánica en una gran cantidad de líquido de desecho causará una gran contaminación en el lago salado, y el método de extracción no puede cumplir con los requisitos de la industria bajo estándares de protección ambiental cada vez más altos, por lo que no es factible.

5. otros métodos

Además de los métodos anteriores, también hay una variedad de métodos para la extracción de litio, como el método de precipitación, el método de salinización, el método de adsorción de resina, el método del ciclo de sal de Glauber, el método electroquímico, el método de carbonización, el método de membrana líquida, el método de conversión, etc. .

 En las últimas décadas de desarrollo e investigación, el proceso de extracción de China se ha mejorado y perfeccionado continuamente, pero la dirección general de la mejora es proteger el medio ambiente y reducir los costos, lo que conduce al desarrollo saludable de la industria de recursos de litio.

Impacto ambiental del desarrollo/extracción de litio

En la era del vigoroso desarrollo de nuevas energías, cuando se refina el litio, se generarán contaminantes debido a diferentes procesos. El método de calcinación y lixiviación antes mencionado generará una gran cantidad de niebla ácida y gas que contiene flúor durante el proceso de secado por aspersión, lo que causa el problema de la contaminación ambiental.

El método de separación por membrana tiene pasos simples, bajo consumo de reactivos, limpio y libre de contaminación, pero el costo de la membrana es alto, los problemas de envenenamiento de la membrana y la corta vida útil también deben resolverse, y este método requiere mucha agua, que indudablemente causará mucha contaminación del agua.

El proceso de extracción de espodumeno producirá contaminantes como gases de escape, aguas residuales, desechos sólidos, etc.

El gas residual es principalmente polvo generado durante la trituración, cribado, descarga de mineral en bruto y transporte; las aguas residuales son principalmente aguas residuales concentradas de deshidratación después de la flotación, sedimentación de relaves y aguas residuales concentradas; también hay desechos sólidos como la escoria de jales.

Impacto ambiental de la minería de litio

La mayoría de los artículos señalan que la salmuera cruda producida durante la extracción de minas de litio en los lagos salados puede cambiar las propiedades fisicoquímicas del suelo, lo que lleva a la salinización del suelo. La minería del lago salado a gran escala también agravará la erosión del suelo, el agua y el suelo en el área, e incluso cambiará la topografía original y destruirá el entorno paisajístico local.

Esto se manifiesta principalmente en los daños causados ​​por la construcción de carreteras durante el período de construcción de la infraestructura, la construcción de campos de sal y varias edificaciones durante el período de minería, que no pueden repararse en el corto plazo, y la mayoría de las áreas de extracción de litio de lago salado mencionados anteriormente tienen climas duros pero buena ecología. Por lo tanto, la restauración ecológica del área minera también será difícil.

Aunque el método de extracción de la mina de espodumena es la extracción de pozos, que tiene poco impacto en el entorno ecológico de la superficie, el beneficio requiere una gran cantidad de tierra, lo que daña gravemente la vegetación local e incluso puede cambiar la composición y la fertilidad del suelo. Es probable que el desarrollo de movimientos de tierra a gran escala provoque desastres como la erosión del suelo y los deslizamientos de tierra.

Además, en el proceso de beneficio de espodumeno, habrá múltiples procesos, como trituración y cribado. Estos procesos generarán una gran cantidad de polvo, y el polvo formará contaminantes en el aire. Aunque las empresas mineras locales utilizarán algunas medidas de tratamiento de recolección de polvo.

Sin embargo, por lo general, este tipo de polvo se propaga seriamente, la tasa de recolección no es alta y el índice de contaminación del aire actual aún no ha formado datos exactos, pero algunos académicos han planteado preguntas relevantes, cuestionando si la contaminación del aire local cumple con el estándar.

Resumir

Finalmente, el consumo de agua de la minería de litio es enorme. Incluso en áreas ricas en agua, existe una buena posibilidad de que los productos químicos tóxicos de la extracción de litio se filtren desde los estanques de evaporación de litio hacia el suministro de agua. Estudios extranjeros han demostrado que la minería de litio puede afectar a los peces hasta 150 millas río abajo. Si la industria del litio también contaminará el riego de cultivos también es una pregunta para los ambientalistas.

La existencia de los problemas anteriores también restringe los factores para que muchos países desarrollen sus propias baterías de litio. A partir de consideraciones ambientales y consideraciones de procesos técnicos. Si no hay suficientes requisitos de proceso, causará daños al medio ambiente local causados ​​por la producción nacional de litio. Esta es también la razón por la que muchos países se niegan a desarrollar la minería de litio en sus propios países.

China eleva continuamente el umbral de entrada para las empresas de minería y preparación de litio, o aumenta la revisión y supervisión de la protección ambiental de los proyectos de minería de litio. Aumentar la gestión ecológica de las áreas mineras de litio, aumentar la inversión en instalaciones locales de tratamiento de protección ambiental, etc. Solo mediante el uso de diversos medios para reducir el daño al medio ambiente ecológico, el camino de la nueva energía puede ir más lejos y más largo.

Fuente – RayMall