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Dec 31, 2023

Le Chili passe à l’extraction directe du lithium

Dans un article précédent dans Innovation News Network, nous avons discuté des problèmes environnementaux au Chili et en Argentine et des arguments convaincants en faveur d'un Direct Lithium efficace et durable sur le plan environnemental.

Dans un article précédent dans Innovation News Network, nous avons discuté des problèmes environnementaux au Chili et en Argentine et des arguments convaincants en faveur d’une extraction directe du lithium (DLE) efficace et écologiquement durable. Le 18 avril 2023, le gouvernement chilien a annoncé une vaste restructuration de son industrie du lithium, dans le cadre de laquelle le gouvernement établira le contrôle de l'État sur l'industrie. Essentiellement, les entreprises privées doivent adopter des processus basés sur le DLE pour collaborer avec le gouvernement chilien.

Bien que certains puissent considérer cette action comme motivée par la volonté gouvernementale de contrôler l’industrie, il est clair que les préoccupations environnementales jouent un rôle très important dans cette décision. Dans l’article précédent, nous avons souligné les problèmes environnementaux liés aux processus d’évaporation solaire actuellement pratiqués au Chili. Ces problèmes incluent l'épuisement de la saumure dans le Salar Atacama, l'épuisement massif de l'eau douce autour du salar et la pollution causée par les énormes tas de sel empilés autour du salar. Chacune de ces questions est très importante. Cependant, la perte d’eau potable a eu de graves conséquences sur les peuples autochtones qui vivent autour de l’Atacama.

Pour contrer ces problèmes, l’administration Boric a mis en place un processus qui fera passer la production de lithium de l’évaporation solaire aux processus DLE. Pour atteindre les objectifs du gouvernement chilien de préserver les écosystèmes des salars, de préserver l'eau douce et de continuer à être un leader mondial dans la production de lithium, un tout nouveau paradigme doit être mis en place, axé sur un impact minimal sur les écosystèmes de saumure et d'eau.

Pour atteindre ces objectifs, les résultats suivants doivent être atteints :

L’extraction directe du lithium fait référence à une méthodologie dans laquelle le lithium est sélectivement éliminé de la saumure. En fait, plusieurs entreprises travaillent au développement de diverses technologies DLE.

Malheureusement, la plupart de ces procédés ont de mauvais résultats en termes de consommation d’eau et d’élimination des saumures.

Le DLE, comme indiqué ci-dessus, n’est pas une technologie spécifique. Il s'agit d'un groupe de technologies et de concepts conçus pour extraire un sel de lithium de la saumure et le préparer pour la production de produits. Les technologies DLE les plus fréquemment signalées sont répertoriées ci-dessous.

Il convient de noter que le processus d’invention et de développement de nouvelles technologies de traitement, telles que l’extraction directe du lithium, est assez difficile. La plupart des tentatives échoueront. Dans le cas de l’extraction du lithium à partir de saumures, le problème est assez compliqué en raison des caractéristiques chimiques du lithium, de la composition de la saumure et des exigences environnementales que l’industrie doit adopter.

Les exigences environnementales du Chili seront probablement trop lourdes pour la plupart des processus DLE en raison des problèmes mentionnés ci-dessus. Cependant, ces objectifs sont nécessaires pour que le Chili puisse répondre à ses besoins humanitaires et environnementaux.

Échange d'ion

De nombreux processus DLE ont été proposés et certains ont été testés. Comme indiqué ci-dessus, l’un est commercial. Les processus DLE les plus courants sont basés sur des mécanismes d’échange d’ions. Ces procédés sont intrinsèquement désavantagés en termes de conservation de l’eau, de qualité des produits et d’efficacité d’extraction en raison de la nature des saumures naturelles contenant du lithium et des mécanismes spécifiques d’extraction par échange d’ions.

Le DLE basé sur l'échange d'ions utilise des matériaux qui sont soit des composés polymères organiques, soit des matériaux inorganiques. Les échangeurs organiques contiennent généralement des fonctionnalités chargées négativement telles que des carboxylates ou des sulfonates qui sont distribués à travers une matrice polymère. Certains de ces échangeurs peuvent comporter des fragments complexants supplémentaires, tels que des polyéthers.

Les échangeurs d'ions inorganiques sont basés sur des solides d'oxyde métallique cristallin qui démontrent des capacités d'échange d'ions. Certains de ces échangeurs contiennent du manganèse, du titane, du cobalt ou d'autres métaux lourds. Ils peuvent être « autonomes » ou soutenus par un autre matériau tel qu'un polymère ou une structure de support inorganique.

Quelle que soit la composition d’extraction directe du lithium échangeuse d’ions, le mécanisme est le même. Le substrat échangeur, polymère ou inorganique, aura des sites négatifs spécifiques au sein du composé. Chacun de ces sites doit contenir un ion positif, un cation, pour équilibrer une charge structurelle négative.