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Extracción de litio rápida y limpia
El método extrae litio de la roca en minutos usando bajo calor y agua, sin ácido y con menos energía que los procesos tradicionales.
Ligero pero esencial, el metal de litio es un mineral crítico en el corazón de las baterías recargables que alimentan los teléfonos inteligentes, las computadoras portátiles, los vehículos eléctricos y más.A pesar de su uso generalizado en la tecnología moderna, la extracción de litio sigue siendo un proceso complejo y costoso.Los investigadores de Penn State han desarrollado un método recientemente patentado que mejora dramáticamente la eficiencia, extrayendo el litio en minutos en lugar de horas, al usar técnicas de lixiviación a baja temperatura y basadas en el agua.
Extraer litio directamente de la roca extraída es más rápido, pero requiere calor extremo, hasta 1.110 grados centígrados sostenidos durante aproximadamente dos horas.Este tratamiento de alta temperatura hace que la estructura mineral porosa, lo que permite que el litio se separe de la roca circundante.
A continuación, el mineral poroso sufre hornear ácido sulfúrico, un proceso en el que se trata con ácido sulfúrico y se calienta a 482 grados Fahrenheit durante dos horas.Este paso disuelve gran parte del litio en una solución ácida, que luego se neutraliza y procesa aún más para purificar el metal extraído.
Cuando el equipo de investigación comenzó a explorar formas de mejorar el proceso de extracción de litio, identificaron la oportunidad de eliminar la necesidad de transformación de fase: el calentamiento intenso y la hornear ácido sulfúrico se usan tradicionalmente para liberar iones de litio de la estructura mineral.
Los investigadores también exploraron el uso del calentamiento de microondas, como usar un microondas en lugar de un horno convencional, para acelerar la reacción de baja temperatura, reduciendo el tiempo de procesamiento a solo unos minutos.
Este método produce silicato de litio sodio, un compuesto que se disuelve fácilmente en el agua a temperatura ambiente.Cuando se agrega agua, el litio se filtra en aproximadamente un minuto.Debido a que la solución ya es básica más que ácida, elimina la necesidad de productos químicos adicionales que generalmente se requieren en los métodos convencionales para neutralizar la acidez.Luego se puede agregar un agente solidificador inmediatamente para aislar y recolectar el litio.
El proceso también es efectivo para extraer otros minerales críticos, incluidos el rubidio y el cesio, utilizado en electrónica, computación cuántica, paneles solares, relojes atómicos, navegación por satélite, baterías y propulsores de cohetes, desde lepidolito, una roca portadora de litio.De manera similar, puede extraer litio de fuentes a base de arcilla.