Litio en Bolivia Dr. Escalera

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Saul J. Escalera, Ph.D. Profesor Emérito, UMSS Marzo, 2009

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Antiguo Lago Tauca Altitud = 4.200 msnm

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Ubicación del Salar de Uyuni

AREA = 12.000 km2 Región rica KCl y LiCl

Corte Perfil

POTOSI

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Perfil del Salar de Uyuni (Escalera 1995)

h = 150 m ?

Costra de NaCl (h=20 m) Río Grande

Salmuera NaCl + KCl + LiCl + MgCl2

L = 120 km

Región rica KCl y LiCl

Piso Impermeable (Sulfatos + Arcillas)

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Salar de Uyuni Industrial

Complejo Industrial Li-Cd, PVC, NPK, otros

Desarrollo Tecnológico

POTOS I

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Componentes Principales del Salar de Uyuni (Escalera, 1995)

Elemento

Concentración (en Porcentaje como TM aproximadas g/L) Mineral (millones)

Litio

0,80

LiCl = 2,2%

5,5

Potasio

15,00

KCl = 7,3 %

110,0

Magnesio

15,00

KCl.MgCl2.6H2O= 24,7 %

Sodio

80,60

NaCl = 65,8 %

Cloro

184,40

2,0 1.400,0 > 2.000,0

 El litio tiene derivados de usos diversos en la industria (ver adelante)  El potasio se usa mayormente como fertilizante NPK  El magnesio es usado en aleaciones livianas Mg/Al para fabricar aviones  El sodio tiene diversos usos en medicina, la industria quimica, etc.  El cloro se usa en el tratamiento de agua potable y como agente fungicida.

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Escalera, 2005

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Reservas Mundiales de Litio (TM Li-Metálico) PAIS

Estados Unidos

ESPODUMENO 1.257.000

SALMUERAS 409.000 (*)

TOTAL

%

1.666.000

11,48

Canadá

668.000

668.000

4,62

Zimbabwe

113.000

113.000

0,78

2.340.000

2.340.000

16,18

11.000

11.000

0,07

1.141.000

1.141.000

7,9

18.000

18.000

0,12

1.000

1.000

0,001

Zaire Namibia Australia Brasil Argentina Chile

3.000 000

3.000.000

20,7

Bolivia

5.500 000

5.500.000

38,0

8.909.000

14.458.000

100,0

TOTAL

5.549.000

(*) En USA se incluye las reservas de stock del Gobierno, que alcanzan a 7.000 TM. Fuente: U.S. Department of the Interior, Geological Survey MINERAL COMMODITY, SUMMARIES 2005.

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Precios del Carbonato de Litio AÑO

($US /TM)

1996

2.700

2000

1.450

2004

1.870

2007

4,000

Fuente: Global Information Inc. 2008

OBSERVACIONES:  El valor del litio contenido en Uyuni con el precio de $4.000/TM alcanza a 22.000 millones USD  El precio del litio está cada vez mas alto, lo que permite que productores chilenos tengan buenas ganancias. Los productores potenciales como Bolivia deben tener cuidado porque los precios pueden bajar.

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Precios de Potasa (KCl Standard) FOB Vancouver $US 580/TM

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Procesamiento del Litio PRODUCTOS FINALES

Inorgánicos Especiales

Cerámicas Vidrios

Mineral

Hidróxido de Litio

(Espodumeno)

Carbonato de Litio (Li22CO33)

Salmuera

PRODUCTOS PRIMARIOS

{

{

COMPUESTOS BASE

{

RECURSOS NATURALES

{

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Grasas

(LiOH)

Cloruro de Litio

Baterías primarias Aleaciones de aluminio BaterÍas secundarias Butil Litio

Polímeros Fármacos

Inorgánicos Especiales

Polímeros Fármacos

Litio Metálico

(LiCl)

Vidrios, Cerámicas Polvos C.C. para Aluminio, Baterías Condicionadores de aire, Adhesivos, Químicos Separación de Gases Deshumidificadores Fundentes

Fármacos Especiales

Ebensperger, et al, 2007

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Escalera, 2002

{

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Recursos Naturales

DERIVADOS secundarios finales

Aplicaciones Industriales de los Compuestos de Litio

Del Libro: “Quimica Inorgánica” Saul J. Escalera, Ph.D. Edición 2002

Espodumeno LiAlSi2 26O6 - Salmuera LiCl

Carbonato de Litio

Fármacos

Acetato de Litio

Fundente en enameles de porcelana

Aluminato de Litio

Cerámica, vidrio nucleónicos de soldadura

Borato de Litio

A/C, absorción, refrigeración y secado industrial. Pilas secas. Agente de expansión de fibras orgánicas.

Bromuro de Litio

Perclorato deLi, pilas secas Fundente en soldadura de Mg, Ti, Zr y Al

Cianuro de Litio

Fundente de soldadura. Medio de intercambio de calor. Retardador de combustión en motores de propelantes sólidos

Fluoruro de Litio

Estabilizador de dispersiones, fármacos, gaseosas, desfloculadores de arcillas. Hidroxiestereato de Li, yoduro de Li, absorvente

Compuesto Comercial (Commodity)

Vidrios, cerámicos y fritas. Producción de aluminio y fundente para acero. Baterías y electrónica. Pinturas luminiscentes. Ferrita de litio (microondas). Medicina (psiquiatría). Esterificación (grasas)

{

Derivados Directos

Manganato de Litio

Fritas, medio para molienda de materiales cerámicos

Nitrato de Litio

Vidrios, cerámica, catalizador para crecer cristales. Pirotecnis, medio de intercambio de calor, sistemas de refrigeración.

Silicato de Litio

Fundente en enameles de cerámica, recubrimiento de varillas de soldadura. Base para pinturas en base a Zn

Citrato de Litio

Sulfato de Litio

Fármacos, cerámica, vidrios de alta resistencia

Hidróxido de Litio

Tetraborato de Litio

Cerámica, refinación de metales, espectrocopía al

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Aplicaciones Industriales del Litio Metálico Carbonato de Litio

Cloruro de Litio

n-Butilo de litio, otros butilos de litio Desoxidante de aleaciones de cobre y cobre metálico Hidruro de Litio

Litio Metálico

Amidas de litio (antihistamínicos)

Lavador de desgasificación, catalizador de goma sintética. Agente intermedio para fabricación de vitamina A. Agente reductor para síntesis orgánica Compuestos organo-litio

Del Libro: “Quimica Inorgánica” Saul J. Escalera, Ph.D. Edición 2002

Catalizador para polimerización de isopropeno, butadieno y estireno. Fármacos. Síntesis orgánica

Catalizador en la polimerización

Baterías de alta energía o densidad Agente de aleación

Aleación de Li-Al, (estructural). Aleación de Li-Mg (aeroespacial). Soldadura de plata

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Usos del Litio por Volumen, 2007 Polímeros 4%

 El reciente desarrollo de uso de litio en baterías secundarias para autos eléctricos basados Baterías 25% en el ión litio de desarrollo reciente, son mercados potenciales, pero su costo es aun mayor al de baterías Aire Acond. convencionales. 6%

Procesos Químicos 3%

Otros 22%

Fármacos 3% Colada Continua 3% Aluminio4%

Fritas 10%

 El consumo del litio en el mundo se ha incrementado de 100 TM/año en 1901 a mas de 70.000 TM/año al 2004.

Lubricantes 12%  Otro uso potencial importante Vidrios 8%

Fuente: Research China, 2009

son las aleaciones livianas de Li/Mg para fabricar aviones y el uso de carbonato de litio como aditivo del cemento en el concreto para prevenir el cáncer; ambos están aun en etapa de experimentación en laboratorio.

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Aplicaciones Industriales del Litio USOS Potenciales

Convencionales

Aplicaciones que Emergen Baterías Primarias de Autos Baterías Secundarias Aditivos de Cemento Desinfectantes de Agua Absorción de CO2

Potencial Incierto Colectores de Energía Solar Reactores de Fusión Nuclear

Aplicaciones Maduras Baterías Li-Cd Vidrios/Cerámicas Enameles, Lubricantes Goma Sintética Producción de Aluminio Aire Acondicionado Fármacos

Conocidas

? Incipientes

TECNOLOGIAS

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Producto para ser Cosechado Las evaporitas producto de la evaporación solar tienden a cristalizar en una masa informe a manera de “queques” grandes, se la somete a molienda para garantizar un tamaño de grano uniforme para la alimentación al circuito de flotación de la silvita (KCl). El proceso de flotación requiere de un tamaño de grano en el rango de -6+150#. Es aconsejable utilizar un molino de barras y no uno de bolas, porque así se produce un material grueso con menos cantidad de finos [Escalera, 1995].

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Procesamiento del Potasio y Sodio PRODUCTO BASE

RECURSO NATURAL

Abonos potásicos Cloruro de Potasio Espuma

EVAPORITAS

(KCl)

Del Libro: “Quimica Inorgánica” Saul J. Escalera, Ph.D. Edición 2002

Hidróxido de Potasio Nitrato de Potasio Carbonato de Potasio

Flotación con Aminas Colas

PRODUCTOS PRIMARIOS

Cloruro de Sodio (NaCl)

Cloro (Cl2) Hidróxido de Sodio Sulfato de Sodio

Sal común, Deshieladores de carreteras, Fundentes

Carbonato de Sodio

PRODUCTOS FINALES Jabones, Detergentes, Desazufrador de petróleo, Ablandador de agua

{ { { { { {

Pólvora Negra Abonos Jabones, Vidrios Abonos

Polímeros PVC Purificadores de agua Agente fungicida Jabones, Colorantes Detergentes Seda artificial

Purgantes, Vidrios Vidrios Blanqueador de ropa

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Evaporación Solar en Pampa Uyuni

Temperatura en el día: 20 - 30 ºC Movimiento del aire: 1,5 km/h Velocidad de evaporación: constante con 65 % del agua evaporada durante el día. Geomembrana

Salmuera

Dique

Dique

Tierra firme La ruta de cristalización de salmueras con alto contenido de ión cloruro como Uyuni generalmente comienza en el campo de la silvita (KCl) y se mueve hacia el campo de la

carnalita (KCl-MgCl2) mientras que la silvita (KCl) y la halita (NaCl) cristalizan en forma continua [Escalera, 1995].

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Piscinas Solares de Salmuera Piscinas de Evaporación

Cristalización de metales pesados

Plantas Químicas

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Política Actual para el Manejo del Salar de Uyuni

En abril de este año, el Gobierno lanzó su proyecto de explotación del litio del salar de Uyuni. En términos generales, el proyecto incluye una fase piloto (*) que estará ubicada en Río Grande, costará $us 5,7 millones y tomará 18 meses, en la cual se producirá a partir de 2010 un total de 480 TM/año de carbonato de litio, 300 TM/año de ácido bórico y entre 960 y 1.200 TM/año de cloruro de potasio. Una fase industrial posterior que arrancará en 2013 apunta a producir 20.000 TM de carbonato de litio. (*) El desarrollo experimental de este proceso no ha sido concluido aún, hay temor de que no funcione como se piensa. ¡ES MUY RIESGOSO!

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Proceso de Maduración del Proyecto Ingeniería Conceptual y Básica del Proyecto

Desarrollo del Estudio de Factibilidad de la Industria

(1 año)

Implementación del Proyecto

Elaboración del Estudio de Ingeniería Básica y diseño de la Industria

(1 año)

Etapa 1 Etapa Definición del Proyecto como Viable Cálculos: TIR, VAN, payback

Contratación de EPC (Ingeniería, procura y construcción) de la planta

Calibración y Puesta en Marcha de la Planta Industrial

(1 año)

(2 años)

Etapa 2

Etapa 3

Etapa de Diseño Final de la Planta

Etapa construcción de la Planta

Etapa 4 Puesta en Marcha de la Planta

(*) En el caso de la Planta Piloto de Uyuni, no se ha seguido ninguna de estas etapas, se hizo directamente la construcción de la planta.

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Interacción Estratégica Escalera, 2009

GOBIERNO

ac io ne s

{

s

Re l

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Relaciones

cio

EMPRESA

Proyectos Viables

z

In te r

fa z

rfa te In

Gobierno debe financiar estudios de investigación básica fundamental en las universidades

la Re

{

Gobierno debe apoyar e incentivar el desarrollo de una empresa nacional

UNIVERSIDAD

Interfaz

{

Empresa debe contratar el desarrollo del Proceso (generar know-how) en laboratorios universitarios

Financiamiento

Know-how

{

Laboratorios universitarios deben generar know-how (Proceso y Productos) para la empresa evaporitica

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Industrializar Salmueras Materia Prima

Productos

Alimentación

QUIMICA

NAFTA,AGO, VGO, L CO DAO, RE SIDUOS H 2

Gas +GL P

Nafta

Kerosen E-2 E-1

Diesel

E-3

Aceite no convertido

Procesos Químicos

Salmuera

Ideas Creativas VENTAJAS COMPETITIVAS

Productos Derivados

PATENTES

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BECAS TRABAJO EN LA UNIVERSIDAD

¡ El IDH universitario debe invertirse en otorgar becastrabajo a estudiantes de postgrado para proyectos! Investigación Estudios Medio Ambiente Fundamental Financiar

BECATRABAJO Estudios Sociales Desarrollo Tecnológico

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Oruro, 2006

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Políticas Bolivianas para el Manejo del Salar de Uyuni  En la actualidad, existe el Complejo Industrial de los Recursos Evaporíticos del Salar de Uyuni - CIRESU, creado por ley de la República Nº 719 del 15 de Febrero de 1985, para actuar a representación del Estado Boliviano en licitaciones, asociaciones y suscripción de contratos, en las fases de exploración, explotación, beneficio y comercialización de los recursos del Gran Salar de Uyuni.  El vacío operativo que tiene hoy CIRESU, lo convierte en una instancia ineficiente del estado, sin rumbo, políticas, estrategias ni recursos, y que lamentablemente limita totalmente sus funciones de buscar “Inyección de Capitales Extranjeros” para el desarrollo del Salar.

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Políticas Bolivianas para el Manejo del Salar de Uyuni  La Ley de la República Nº 1854 del 8 de Abril de 1998 ha generado la manipulación de políticas estatales en función a los intereses de grupos de políticos y empresariales. Como consecuencia, la minera chilena Quibórax tenía libertad de explotar el Salar de Uyuni sin ningún control.  Derogada dicha ley, la empresa ha interpuesto una demanda de arbitraje internacional en contra el Estado Boliviano ante el “Centro Internacional de Arreglos de Diferencias Relativas a las Inversiones”, donde se pide una indemnización de $US 20 millones. .

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Políticas Bolivianas para el Manejo del Salar de Uyuni  Es prioridad nacional que Bolivia apruebe instrumentos legales claros bien definidos, basados en el conocimiento real del potencial de los recursos evaporíticos, que brinden las condiciones apropiadas para que los depósitos tengan un tratamiento especial respecto a su explotación.  Se debe crear un organismo estatal autárquico, que esté dirigido exclusivamente por profesionales y peritos interdisciplinarios en el área de recursos evaporíticos, que tenga la capacidad técnica de fijar objetivos, alcances y ejecutar un perfil de proyecto en un tiempo corto para el inicio de sus actividades. Es importante también encontrar los mecanismos para el financiamiento del proyecto; por ejemplo, podría tomarse una parte de las reservas monetarias del país.

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Políticas Bolivianas para el Manejo del Salar de Uyuni  Realizar la inventariación a detalle de los reservorios evaporíticos de Uyuni y Coipasa. Para esta labor se debe formar una comisión altamente capacitada de geólogos y mineralogos, con profesionales bolivianos, que puedan aportar criterios que sean válidos en función a las expectativas del estado.  Implementar en las universidades de Potosí y Oruro, una fase de investigación básica simultánea para la extracción y recuperación de Li, K, Mg y cloro-soda a partir de salmueras; esta fase debe comprender cinco proyectos de I&D en dos años. Después de la primera etapa de investigación, se debería realizar las pruebas en planta piloto para generar las condiciones para que el programa se diversifique y se autosostenga

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Litio y Desarrollo

El desarrollo del Salar de Uyuni debe generar un cluster minero emergente en la región que fortalecería al sector en su conjunto, para ser un factor que sostenga a las autonomías de los departamentos de Potosí y Oruro, con un proyecto estrella de largo alcance y rentabilidad sostenida.

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Litio y el Desarrollo del Altiplano

ALTIPLANO DESARROLLADO

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SOCIEDADES MIXTAS

Ecuación Simple:

Sociedad Mixta

CAPITAL

MATERIA PRIMA

INDUSTRIA

 Bolivia requiere de socios inversionistas para instalar plantas industriales derivadas de salmueras en territorio nacional  La rentabilidad de las industrias es alta por efecto de materia prima y mano de obra calificada baratas.

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El futuro es nuestro….

¡¡ Adelante

Bolivia !!

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