Desafíos para la extracción directa de litio desde salares en Chile. De tecnologías singulares a sistemas sociotecnológicos

Resina de intercambio iónico Ácido Clorhídrico (HCI) Salmuera Residual Salmuera Solución rica en Litio El intercambio iónico (Figura 5) recupera iones de litio (Li + ) desde salmueras, mediante su reemplazo por otros iones de carga similar que se encuentran en un sólido llamado resina de intercambio iónico. A dife- rencia de la adsorción, esta técnica emplea resinas sintéticas, que ofrecen mayor selectividad y eficiencia en la separación. Las resinas pueden ser catiónicas o aniónicas, según el tipo de ion que intercambian (Farahbakhsh et al., 2024) El proceso funciona haciendo circular la salmuera a través de una columna que contiene un lecho de resi- na de intercambio iónico. En este medio, los iones de litio son reemplazados por otros iones presentes en la resina, como los protones (H + ). La resina muestra una alta afinidad por el litio debido a su pequeño tamaño y su capacidad para ajustarse a las cavidades espe- cíficas del material intercambiador. Aunque los radios iónicos hidratados del litio (0,74 nm) y del magnesio (0,72 nm) son similares, la energía de hidratación del magnesio (1.900 kJ/mol) es mucho mayor que la del litio (475 kJ/mol), lo que reduce su capacidad para competir en el proceso de intercambio iónico, favo- reciendo así la selectividad hacia el litio (COCHILCO, 2024). Una vez capturado el litio, la resina se regenera utili- zando una solución de ácido clorhídrico (HCl), como se muestra esquemáticamente en la figura 5. Este ácido libera los iones de litio retenidos, generando una solución concentrada de cloruro de litio (LiCl). Luego, los protones (H + ) se reincorporan a la resina, dejándola lista para iniciar un nuevo ciclo de procesa- miento. Esta capacidad de operar en forma continua y eficiente es una de las principales ventajas de esta tecnología, siempre que se mantenga un buen equi- librio entre eficiencia y costos operativos (SONAMI, 2024). Esta tecnología tiene un TRL 8, lo que indica que ya ha sido validada en entornos reales y está cer- ca de su implementación comercial (Farahbakhsh et al., 2024). Intercambio iónico Figura 5. Procesos de intercambio iónico. De tecnologías singulares a sistemas sociotecnológicos 24