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dc.contributor.author
Díaz Nieto, César Horacio
dc.contributor.author
Mata, Matías Armando
dc.contributor.author
Palacios, Camilo Javier Oscar
dc.contributor.author
Palacios, Noelia Anahí
dc.contributor.author
Torres, Walter Ramon
dc.contributor.author
Vera, Maria Laura
dc.contributor.author
Flexer, Victoria
dc.date.available
2024-03-12T15:25:14Z
dc.date.issued
2023-06
dc.identifier.citation
Díaz Nieto, César Horacio; Mata, Matías Armando; Palacios, Camilo Javier Oscar; Palacios, Noelia Anahí; Torres, Walter Ramon; et al.; Transmembrane fluxes during electrolysis in high salinity brines: Effects on lithium and other raw materials recovery; Pergamon-Elsevier Science Ltd; Electrochimica Acta; 454; 6-2023; 142401-142411
dc.identifier.issn
0013-4686
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/230232
dc.description.abstract
During the production of high purity lithium salts, magnesium and calcium will readily crystalize as either carbonates or hydroxides if their concentrations have not been depleted to below 2 ppm. Magnesium and calcium can be fully abated electrochemically by production of hydroxide anions via water electrolysis. While brine alkalization within an electrochemical reactor has shown great performance at proof-of-concept level, this is not feasible at industrial scale. Solids cannot be produced, nor accumulated within a water electrolyzer, and membrane fouling must be avoided at all costs. An alternative is to work on a brine that has been fully depleted from multivalent cations and produce an increase in pH beyond the needs for successful crystallization of the hydroxides. In this way, the super alkaline brine can be used as an external precipitating agent that does not dilute the other key components of the brine, namely lithium cations. We have studied the competing ion migration between chloride and hydroxide anions across an anion exchange membrane in a water electrolyzer as a function of current density. The most important differences were observed in the magnitude of the changes in the solution volumes. While water electrolysis and electro-osmotic effects were identified as processes contributing to these changes, only classical osmosis is responsible for the differential effects. In the range of study, applied current density values from 80-225 A m−2 produced higher hydroxide concentrations, although no current density values were identified to produce remarkable changes in the energy efficiency. Beyond pH 14, the passage of hydroxide across the membrane becomes faster than that of chloride.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Pergamon-Elsevier Science Ltd
dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
CRITICAL ELEMENTS
dc.subject
ION EXCHANGE MEMBRANE
dc.subject
LITHIUM
dc.subject
MAGNESIUM
dc.subject
SUSTAINABLE MINING
dc.subject.classification
Otras Ciencias Químicas
dc.subject.classification
Ciencias Químicas
dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
dc.title
Transmembrane fluxes during electrolysis in high salinity brines: Effects on lithium and other raw materials recovery
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2024-03-12T10:46:53Z
dc.journal.volume
454
dc.journal.pagination
142401-142411
dc.journal.pais
Estados Unidos
dc.description.fil
Fil: Díaz Nieto, César Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Universidad Nacional de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Gobierno de la Provincia de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy; Argentina
dc.description.fil
Fil: Mata, Matías Armando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Universidad Nacional de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Gobierno de la Provincia de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy; Argentina
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Fil: Palacios, Camilo Javier Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Universidad Nacional de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Gobierno de la Provincia de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy; Argentina
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Fil: Palacios, Noelia Anahí. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Universidad Nacional de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Gobierno de la Provincia de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy; Argentina
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Fil: Torres, Walter Ramon. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Universidad Nacional de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Gobierno de la Provincia de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy; Argentina
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Fil: Vera, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Universidad Nacional de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Gobierno de la Provincia de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy; Argentina
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Fil: Flexer, Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Universidad Nacional de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy - Gobierno de la Provincia de Jujuy. Centro de Investigación y Desarrollo en Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energía de Jujuy; Argentina
dc.journal.title
Electrochimica Acta
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0013468623005790
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2023.142401
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