Estudio de la evaporación de agua en el proceso de extracción de litio

Abstract

El litio es un elemento químico estratégico por sus diversos usos, principalmente entecnología. Actualmente, el método de extracción en fase acuosa a partir de salmuerascontinentales es el más eficaz y económico. Para la extracción de litio, las salmuerasson bombeadas desde cuencas cerradas y colocadas en grandes piletas abiertas al aireambiente. En ellas, se produce la evaporación natural del agua, aumentando laconcentración de litio. Debido a que una gran cantidad de agua se pierde en laevaporación, en una región donde la misma no abunda, actualmente se sigue en labúsqueda de procesos más eficientes.En este trabajo se desarrolla un modelo matemático para describir el proceso deaceleración de la evaporación del agua que produce un sistema evaporador comercial.Dicho sistema atomiza la salmuera contenida en las piletas de agua, favoreciendo laevaporación del agua en las gotas producidas. El modelo matemático propuesto permitecalcular la distribución de tamaño de gotas del líquido atomizado. Luego, balances demasa y fuerza son resueltos para describir la evolución de la posición y tamaño de lasgotas en vuelo. Por último, se estima el caudal evaporado y la distancia a la que lasgotas retornan a la superficie de agua. Mediante simulaciones, se explora el impacto delas condiciones operativas y climáticas sobre los resultados del modelo. Finalmente, sereportan los beneficios de utilizar el sistema evaporador con respecto al procesotradicional para cada escenario estudiado.