• Categories
• Litio
• Andes
• Minería
• Minerales
• Aluminio

Citation preview

YACIMIENTOS DE LITIO CURSO: Alteraciones Hidrotermales Docente: Ing. Milton, Quispe Quispe Estudiante: Ramos Jimenez, Jhenry Jean Grupo: “U” Fecha: 03/07/2019

2019-I

150552

INTRODUCCIÓN Debido a su creciente uso para almacenar energía en pilas de teléfonos, cámaras, y automóviles, y por la gran preocupación mundial de dejar de depender de energías fósiles, el litio (Li), se ha convertido en uno de los minerales de mayor interés para el sector extractivo. La evolución del sector minero en la explotación de litio ha instalado un fuerte debate sobre su potencial y alcance como mineral clave y estratégico para el futuro energético y minero. Las inversiones en el mineral no se han demorado, evidenciándose fuertes inversiones y exploraciones importantes en el sector, muchas de ellas por algunos de los actores principales en el sector automotriz, por ejemplo. Siguiendo la preocupante y conocida evolución que, en términos sociales y ambientales, ha tenido y tiene la explotación a gran escala de otros minerales, en el debate sobre el litio no faltan voces que se manifiestan con gran preocupación por el eventual impacto social y ambiental que ocasionará su explotación. La fuerte y masiva inversión en otros minerales como el oro, el cobre y la plata ya ha sentado firmes bases en un escenario popular conflictivo sobre el cual ahora se suma el litio. Al momento de la edición de este informe (Enero 2012), veíamos en Cajamarca Perú, como miles de campesinos marchaban en contra del proyecto minero Conga, por el impacto que este proyecto tendría en los recursos acuíferos de las comunidades locales entorno al mismo. Respecto al litio, quizás por la ubicación alejada de los depósitos de los centros poblados, quizás por el incipiente desarrollo del sector, se conoce y se entiende poco sobre lo que se viene en la explotación de este nuevo mineral de gran valor comercial. Hoy la principal discusión se concentra en reclamos respecto a tierras ocupadas por las concesiones, por las exploraciones, y por la explotación minera del litio. Otras voces llaman la atención a los impactos ambientales que se ocasionarán por la masiva explotación del mineral, principalmente por la gran cantidad de agua que se necesita para producirlo. Y finalmente, las opiniones y voces autóctonas que favorecen a la explotación del mineral, insisten en la necesidad de extraerlo con capitales y recursos propios, o al menos asegurar algún valor agregado local, y no solamente que se extraiga por empresas extranjeras y que se exporte para mercados también extranjeros. Considerando que las principales zonas donde se asienta la explotación del litio en el mundo se ubican en la zona Andina (Bolivia, Argentina y Chile), el litio es un recurso mineral principalmente latinoamericano, y por ello, la discusión sobre el mismo tiene muchos sesgos regionales, y principalmente andino.

¿QUÉ ES EL LITIO?

Es el metal más ligero de la tierra, se encuentra en la naturaleza en una variedad de reservorios como rocas, agua marinas y salmueras (aguas saturadas por sal). Por lo general, el litio viene acompañado de otros minerales cotizados como el potasio, magnesio y boro. Debido a los altos costos y a las dificultades de extraer litio de roca y agua marina, la mejor opción comercial es hacerlo de salmueras subterráneas, como las del Salar del Hombre Muerto en la Provincia de Catamarca. Esta situación seguramente irá cambiando a medida que aumente la demanda global y el precio del litio (incentivando la exploración en lugares de mayor dificultad), pero por ahora la búsqueda de litio se focaliza en los lugares donde es más barato de extraer. El litio actualmente tiene numerosos usos en la industria y en la medicina1, sin embargo, la mayor demanda de este mineral en los próximos años, según analistas internacionales, será para la fabricación de baterías de teléfonos inteligentes, tablets y, principalmente, autos eléctricos. La creciente especulación económica sobre el mineral se basa en su potencial para la fabricación de baterías para autos eléctricos. Las baterías que utilizan litio son capaces de almacenar mayor carga energética y por más tiempo que la mayoría de las baterías del mismo tamaño. El material más puro que puede obtenerse (totalmente procesado) se llama litio metálico (utilizado para los cálculos de las reservas), pero se comercializa principalmente bajo la forma de carbonato de litio que tiene actualmente un precio internacional alrededor de 7.000 dólares por tonelada (equivalente a 7 dólares por kilogramo). La demanda de Litio para el año 2011 se estima entre 115.000 y 130.000 Toneladas de Carbonato de Litio. Esta demanda alcanzaría las 470.000 en 2025, lo cual significa un crecimiento promedio de 10,4% por año 2.

FUENTES DE LITIO Las fuentes potenciales de litio se dividen en: salmueras de cuencas cerradas (salares), 58%; pegmatitas y granitos asociados, 26%; arcillas enriquecidas en litio, 7%; salmueras de cuencas petroleras, 3%; salmueras geotermales, 3%; y zeolitas enriquecidas en litio, 3%.2

Los salares son en la actualidad la fuente más importante de litio. Este metal se presenta disuelto en concentraciones de hasta algunos miles de partes por millón en las aguas subterráneas de zonas desérticas, y en lagos salinos, ubicadas generalmente en cuencas cerradas de regiones áridas y tectónicamente activas. El litio allí presente proviene de la meteorización de las rocas (mayormente volcánicas) circundantes que lo contienen en cantidades traza. El litio contenido en las salmueras subterráneas de estos salares, es extraído de esos depósitos mediante bombeo hacia la superficie, luego es concentrado por evaporación solar en una serie de piletas. Esta solución enriquecida es luego procesada para formar, principalmente, carbonato de litio o hidróxido de litio. Los principales productores a partir de este tipo de depósitos son Chile, Argentina, China y Estados Unidos. Bolivia cuenta con grandes recursos en sus salares, pero hasta ahora sólo se han puesto en producción algunas plantas piloto con ínfimas producciones, bajo la administración de la Gerencia Nacional de Recursos Evaporíticos. Las pegmatitas son un tipo de granito caracterizadas por sus grandes cristales de cuarzo, feldespato y mica. Algunas pegmatitas (denominadas LCT) están enriquecidas en elementos raros, litio, cesio y tantalio. Dentro de este grupo el espodumeno es el mineral más importante desde el punto de vista económico, seguido por petalita, lepidolita, ambligonita y eucriptita. En el mundo hay cientos de pegmatitas de tipo LCT pero sólo algunas de las más grandes están actualmente produciendo litio. Son explotadas a cielo abierto o de manera subterránea. La producción en este tipo de yacimientos se encuentra fundamentalmente en Australia y en menor proporción en Zimbabwe, Brasil, China y Portugal. Las fuentes potenciales de litio están constituidas por salmueras de pozos petrolíferos, de campos geotermales y depósitos de arcillas ricas en litio. En los EE.UU. se han identificado varias salmueras asociadas a campos petrolíferos con contenidos importantes de litio. Sin embargo, la complejidad química de estas salmueras no las hace atractivas como fuentes de este elemento, mientras no se

desarrollen tecnologías adecuadas. En cuanto a los campos geotermales, éstos también presentan dificultades para su aprovechamiento por diversas razones: a) concentraciones relativamente bajas; b) altas temperaturas de las soluciones; y c) la presencia de cantidades relativamente altas de otros minerales tales como hierro, manganeso, sílice, zinc, plomo, magnesio, etc. Por último, las arcillas ricas en litio pueden dividirse en dos tipos: a) arcillas en las cuales el litio forma parte de la estructura cristalina, como es el caso del mineral de arcilla llamado hectorita; y b) arcillas en las cuales el litio resulta de un enriquecimiento secundario, por efecto del movimiento de aguas termales o subterráneas. La distribución geográfica de las fuentes mencionadas es variada, destacándose el denominado “triángulo del litio” donde se ubican los salares de Argentina, Bolivia y Chile que representan en conjunto más del 80% de los recursos en salares y más del 60% de los recursos totales.

YACIMIENTOS PEGMATÍTICOS Las pegmatitas son el resultado de la cristalización final de magmas en un ambiente profundo y rico en volátiles, que permite la formación de cristales de gran tamaño. El litio se encuentra en pegmatitas en forma de minerales complejos, junto con minerales de estroncio, uranio, selenio, germanio, wolframio, entre otros. Los yacimientos pegmatíticos se explotan tanto por minería a tajo abierto, como también en aquellas de gran tamaño con labores subterráneas. Roca ígnea (magmática) de color claro compuesta mayormente por granito que contiene grandes cristales de cuarzo, feldespato y mica, generado por acción del agua la que se encuentra presente en todos los procesos de cristalización. Normalmente se le encuentra en las intrusiones graníticas , pudiendo formar bolsas que contengan bonitas formaciones cristalinas. Esto es porque los cristales son libres de crecer en el espacio de la bolsa sin distorsionarse.

CLASIFICACION  Comunes  Complejas  LCT  NYF  Miaroliticas

GRUPOS PARAGENÉTICOS TEXTURALES DE PEGMATITAS •

Al primer tipo (equigranular, o gráfico) pertenecen las pegmatitas simples compuestas fundamentalmente de cuarzo y feldespato.

•

Al segundo tipo (de bloques), que consta de una zona de bloques microclínicos, rodeados por una franja de estructura gráfica, pertenece la mayor parte de las pegmatitas.

•

El tercer tipo de pegmatitas (plenamente diferenciado) se caracteriza por el desarrollo del núcleo cuarzoso de las zonas microclínica y gráfica.

•

En el cuarto tipo (de sustitución de metales raros), además, se desarrollan acumulaciones de minerales de metales raros.

•

Por último, al quinto grupo pertenecen las pegmatitas de albitaespondumena específicas que constituyen la forma superior de su diferenciación.

1) La cristalización temprana en la fusión magmática ocurre a una temperatura de 1200-900 °C; 2) La solidificación del granito normal se produce a una temperatura algo inferior a 1000 °C (hasta 800°). Esta temperatura puede descender hasta 730- 640 °C en presencia de mineralizadores.

ALTERACIONES

YACIMIENTO EN SALARES Los salares son una fuente importante de sal común, potasa, bromo, boro, litio, yodo, magnesio y carbonato de sodio. Litio se encuentra en salares asociados a los boratos, ubicados en regiones volcánicas áridas y en cuencas endorreicas. En general se estima que los salares son los depósitos de litio de mayor envergadura mundial por ejemplo las dimensiones del depósito de Silver Peak (EE.UU.) son 12,2

km de largo por 6,5 km de ancho con un promedio de cloruro de litio de 0,244% y se conocen reservas de 3.800.000 toneladas de litio. En Chile, el Salar de Atacama es el más grande de este tipo de depósitos, se encuentra en la provincia de Antofagasta, departamento de Loa. Contiene salmueras de tipo cloruros con altas concentraciones de potasa, litio, manganeso, sodio, rubidio y cesio. Otros salares chilenos son Pedernales, Maricunga y Surire. También existen salares importantes en la parte occidental de Bolivia como Uyuni, Coipasa y Empexa y de menor importancia en el norte de Argentina. Para recuperar las sales el primer paso en todos los procesos empleados es la evaporación ya sea de tipo solar o térmico, seguido de técnicas de cristalización, precipitación y flotación. La formación de los salares del Altiplano-Puna está relacionada con el levantamiento de la cadena montañosa de los Andes. Todo comenzó hace 65 millones de años cuando los Andes y los salares no estaban, en su lugar existía un mar donde se iban depositando carbonatos, que con el tiempo formarían rocas amarillentas llamadas calizas. Al comenzar el levantamiento de los Andes por el proceso compresivo de la tectónica andina, estas calizas también lo hicieron y hoy pueden encontrarse a 4 km de altitud en la Puna y a 6 km de profundidad al pie de las Sierras Subandinas. Algunas decenas de millones de años después, la placa de Nazca en su contacto con la placa Sudamericana produjo fusión de las rocas, dando origen a magmas que se elevaron hasta la superficie para formar una sorprendente cadena de volcanes (Figura 2). Esa fuente de calor dio lugar a que la corteza se ablandara y comenzara a deformarse por el permanente empuje de la losa del Pacífico.

LOS SALARES CONTINENTALES (DE LA CORDILLERA) La acumulación de aguas en cuencas cerradas (cuencas endorreicas) de la cordillera en regiones áridos, donde la evaporación es mayor que las precipitaciones las sales lavados por los taludes de volcanes llegan al salar o a una laguna. Por falta de un afluente normal - se llama la situación una cuenca endorreica -, la única salida es la evaporación. Las sales tienen quedarse en la laguna y poco a poco se aumenta la saturación, hasta se precipitan las sales.

La formación de salares requiere un tiempo prolongado con las mismas condiciones climáticas y geomorfológicas. Se acumulan principalmente sales (-cl), boratos y nitratos en grandes cantidades. Se conoces salares en Bolivia, Argentina, Chile, Estados Unidos, Irán y África del Norte (entre otros). La sal del salar era y es un depósito interesante de halita y sales de lio. Aunque la salinidad de las aguas restantes no es menor se encuentra seres vivos en los sectores de los salares. Lo más conocidos son los flamencos en la parte de la cordillera chilena - Argentina y boliviana. En Sudamérica existe un área conocida como el "Triángulo del litio" (Figura 4) que concentra aproximadamente el 85% de este elemento en el mundo. Lo integran el salar de Atacama en Chile, el salar del Hombre Muerto en Argentina y el salar de Uyuni, en Bolivia; este último contiene el 45% de las reservas mundiales de litio. El crecimiento acelerado del uso del litio ha provocado que una tonelada de litio suba su precio desde 1.500 dólares que costaba en 2003 hasta su pico máximo de 5.200 dólares en 2009; actualmente su valor es de 4.300 dólares por tonelada.

MACUSANI YELLOWCAKE ENCONTRÓ 2,5 MILLONES DE TONELADAS DE LITIO EN PUNO La empresa peruana Macusani Yellowcake, subsidiaria de la firma canadiense Plateau Energy, informó en julio del hallazgo de un yacimiento de litio “de alta ley” (entre 3500 a 4000 ppm) con recursos equivalentes de al menos 2,5 millones de toneladas de carbonato de litio, tras realizar actividades de exploración en su depósito de Falchani, Puno. La cotización promedio de litio varía entre 12 y 16 mil US$/t. También encontraron 124 millones de libras de uranio en recursos. La operación sería subterránea y las primeras pruebas iniciales de lixiviación de mineralización de Falchani estiman una extracción de 80% de litio y 94% de uranio. La etapa de producción se iniciaría en el segundo o tercer trimestre del año 2021. Laurence Stefan, director de operaciones de Plateau Energy, informó que en

principio podría producir 5 o 6 millones de toneladas de rocas de litio al año y obtener 50 000 o 60 000 toneladas de carbonato de litio. El descubrimiento de este proyecto posiciona al Perú como un actor principal, donde el 89% de la oferta mundial está concentrada en Argentina, Australia y Chile. El yacimiento de litio también contiene uranio, razón por la cual el Ministerio de Energía y Minas está preparando un proyecto de ley para la explotación de este elemento radioactivo.

Usos del Litio El litio posee diversos usos, el más extendido es en baterías3(39%): teléfonos celulares, computadoras portátiles, herramientas eléctricas y vehículos híbridos o eléctricos, entre otros. Hay otras aplicaciones no tan conocidas pero de importancia, como agregado en vidrios y cerámicas (30%) para hacerlos más resistentes a los cambios de temperatura. Se emplea también en grasas y aceites que resisten calor (8%). En aleaciones junto a aluminio y cobre para alivianar componentes estructurales de la industria aeronáutica (5%). En la elaboración de polímeros (5%). Filtros de aire (3%). Otros usos (10%) entre los que se destaca el medicinal, en psicofármacos como estabilizante del ánimo.

El uso del litio en baterías recargables para la industria automotriz constituye un beneficio potencial para la población mundial y el medio ambiente, ya que las mismas harían posible que los automóviles utilicen energía de fuentes renovables libres de carbono (por ejemplo, solar, hidroeléctrica o eólica) en lugar de nafta o diesel, reduciendo las emisiones de dióxido de carbono, responsable del calentamiento global. A su vez, la huella de carbono de la producción de carbonato de litio es menor que en otros minerales, dado que gran parte de la energía utilizada en la concentración del litio en los salares es energía solar (en las piletas de evaporación de las primeras etapas del proceso). CONCLUSIONES

 Se concluye que el litio es albergado en yacimientos pegmatiticos, la gran mayoría y en salares.  El litio es un mineral considerado como una fuente limpia de energía de múltiples usos, pero fundamentalmente, aporta la materia prima con la cual funcionan la mayoría de las baterías de alta performance.