Desafío

Una de las impurezas que contiene la Salmuera de Litio son los iones bicarbonatos, los cuales deben ser removimos previo a la separación del Litio para la obtención del carbonato de litio. Por esto, se acidifica la salmuera convirtiendo los iones bicarbonatos en dióxido de carbono (CO2) para luego eliminar el CO2 disuelto mediante la utilización de torres desgasificadoras.

Se realizó entonces el diseño de desgasificadores buscando disminuir la concentración de CO2 de 1500 ppm a menos de 20 ppm. Estas torres utilizan el aire atmosférico para absorber el CO2 disuelto en la fase liquida a la fase gas, y lo eliminan al salir el aire del sistema.

El lugar donde Eramine S.A. se encuentra desarrollando el proyecto de extracción de Litio (salares Centenario-Ratones, provincia de Salta) se ubica a 4.000 metros sobre el nivel del mar, dato que debe tenerse en cuenta en el diseño ya que a dicha altitud disminuye la presión atmosférica, lo que conlleva a la disminución de la disponibilidad de Oxígeno y, por lo tanto, se afectan los coeficientes de transferencia de masa y la capacidad de refrigeración de los motores.

Descripción del Proceso

La eliminación del CO2 disuelto es un proceso físico, en donde hay un intercambio de masa de una fase a la otra (en este caso, de la fase liquida a la gaseosa). El aire atmosférico entra en contacto con la fase liquida (la salmuera), remueve el CO2 y lo extrae por la salida superior de la torre.

Se diseñaron dos torres desgasificadoras para una capacidad máxima de 1425 m3/h de salmuera cada una.

Las torres operan a contracorriente. La salmuera ingresa por la parte superior a un distribuidor de líquido donde es dispersada uniformemente sobre el lecho, fluye por gravedad a través de este y es recolectada en un sumidero en la parte inferior de la torre. Por su parte, el aire ingresa por el fondo de la torre utilizando un ventilador. Mientras el aire sube a través de los espacios vacíos del material mojado del lecho, el CO2 es transferido de la salmuera al aire y se elimina por la parte superior.

El lecho está compuesto por un material plástico con una gran superficie de contacto para favorecer la transferencia de CO2. En este caso, se utilizaron anillos denominados ¨pall rings¨.

A la salida de la torre el pH es monitoreado y si se detecta que este parámetro esta fuera de rango, se recircula la salmuera a la entrada de la torre hasta que pH vuelva dentro de los limites requeridos.

Conclusiones

Se logró el diseño de las torres desgasificadoras para tratar el caudal de salmuera requerido por Eramine S.A., teniendo en cuenta la altitud de la zona y el alto porcentaje de eliminación deseado.

Para asegurar el objetivo de diseño, se deben operar los desgasificadores a flujo constante de salmuera y se debe monitorear que se cumpla la relación de diseño entre el caudal de líquido y de gas, ya que cambios en el flujo o en las condiciones atmosféricas podrían afectar el desempeño de las torres.

La planta se encuentra en etapa de montaje, esperando que se ponga en marcha en los próximos meses.

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