Geología para abogados: Litio
Por Regina Gaggiotti
Brons & Salas

1. Introducción

 

Suele ocurrirles a profesionales, en este caso, a los abogados, a la hora de asesorar a ciertos clientes o participar en determinados proyectos, el tener que adentrarse en el tecnicismo o metodologías de una determinada materia, área o industria para poder comprender su esqueleto y estructura, con el fin de lograr ese asesoramiento integral y sólido que es tan importante en cada operación comercial. Un ejemplo de esto es la industria minera.

 

Dentro de la industria minera, los abogados participan activamente en los procesos desde el inicio: ya sea, por ejemplo, para la celebración de NDAs y/o acuerdos de exclusividad en la tramitación de pruebas en el laboratorio; durante el procedimiento: por medio de gestión y renovación de permisos, negociación con proveedores, etc.; hasta su finalización: en la confección de documentos necesarios para el cierre de una mina. De esta forma, cuanto más especializado esté el abogado en la materia o industria, mayor será el valor agregado que tendrá el asesoramiento para llevar a cabo los procesos.

 

En este artículo tengo la intención de desarrollar los principales aspectos de la actividad minera orientada en el tratamiento de un determinado elemento químico que se encuentra en nuestro territorio: el litio; que a pesar de haber sido descubierto hace un siglo y cuyo primer proyecto en nuestro país fue en 1980, ha cobrado mayor importancia en el último tiempo debido al incremento de su demanda a nivel mundial.

 

2. ¿Qué es el litio y dónde se encuentra?

 

El litio es un elemento químico que sirve para acumular energía eléctrica. El mismo se emplea en la industria tecnológica para la fabricación de las baterías de distintos productos electrónicos, que van desde una computadora, un smartphone hasta un auto eléctrico; pero también es utilizado en otros rubros, como es el caso de la producción de cerámicos y vidrios, y el desarrollo de medicamentos, entre otros. De esta forma, el litio es considerado un elemento estratégico a nivel mundial.

 

El litio se presenta de dos formas, en las rocas de la corteza terrestre, y en las salmueras naturales(1), teniendo cada una de ellas características propias y distintos métodos de extracción del elemento.

 

Respecto del litio en roca, las reservas más importantes se encuentran en Australia y son de aproximadamente 60.000 ppm(2). En la actualidad, Australia es el principal productor de litio en roca a nivel mundial.

 

Respecto del litio en salmueras, Sudamérica cuenta con aproximadamente el 80% de las reservas mundiales, las cuales están distribuidas principalmente entre Bolivia, Chile y Argentina. Dichas reservas se encuentran en los salares de la Puna Argentina(3) y del Altiplano(4) -también llamado Andes Centrales-, dado que éstos son ambientes geológicos favorables para encontrar este elemento disuelto en sus aguas subterráneas, aunque no siempre estos cuerpos salinos presentan concentraciones de litio económicamente rentables.

 

La diferencia entre los salares del Antiplano -sin incluir a Argentina- y los de la Puna, es que mientras que la zona del Antiplano está entre dos cordilleras, -la cordillera de los Andes o volcánica y la cordillera oriental-, la zona de la Puna, además de tener estas dos cordilleras al este y al oeste, también está rodeada de otras cadenas volcánicas al norte y al sur. Este efecto “encierro” que se presenta en las tierras argentinas originó que las cuencas de la Puna se hayan subdividido por estas cadenas transversales, generando cuencas cerradas o cuencas endorreicas(5). Por causa de todo lo anterior, nuestros salares son más reducidos en tamaño, pero tienen más concentración de elementos químicos que los salares de Bolivia y Chile.

 

Los salares argentinos oscilan entre 20.000 y 50.000 años de antigüedad. Los mismos cubren alrededor de 23 km2, y el contenido del elemento litio en las salmueras ronda entre los 50 a 800 ml/Li. La profundidad de estos yacimientos puede variar de estar casi en la superficie, hasta 500 metros de profundidad, y el acuífero donde se encuentra la salmuera puede ser de tipo sedimentario clástico (es decir, puede ser una arena, una arcilla, un limo); o bien de tipo evaporítico, (por ejemplo, la llamada sal de roca, que es el material blanco cristalizado que se ve en los salares argentinos).

 

3. Proyectos de litio en Argentina

 

Actualmente, los proyectos de litio en Argentina se encuentran en los salares de Antofalla, Cauchari, Centenario, Diablillos, Hombre Muerto, Llullaillaco, Jama, Olaroz, Pastos Grandes, Pocitos, Pozuelos, Río Grande, Rincón, Salinas Grandes y Tres Quebradas. No todos los proyectos están en la misma etapa; algunos no comenzaron aún la etapa de explotación, mientras que otros han comenzado hace poco tiempo, y otros la comenzaron hace años.

 

En la actualidad hay tres proyectos de litio en producción, estos son: (i) el proyecto en el Salar de Hombre Muerto, que comprende la parte sur de la provincia de Salta y parte de la provincia de Catamarca; (ii) el proyecto en el Salar de Olaroz, situado en la provincia de Jujuy; y (iii) el proyecto en el salar de Cauchari, que comenzó hace algunas semanas, por lo que es el proyecto más reciente a día de la fecha.

 

4. Procesos de extracción de litio

 

En este artículo desarrollaremos de forma breve el proceso de extracción de litio clásico o tradicional, que se realiza a través de piletas en donde se vuelca la salmuera procedente de los pozos subterráneos. En estas piletas, la salmuera se concentra por medio de la evaporación solar hasta contener el contenido de litio adecuado para trasladar esta solución a la planta industrial, donde será transformada en carbonato de litio.

 

Pero este no es el único proceso. Existe otro llamado proceso de extracción de litio directa (DLE). Este proceso está en auge y se caracteriza porque la concentración de la salmuera -que en el proceso tradicional se lleva a cabo en piletas y tiene una duración de meses-, en este proceso se resume en unas cuantas horas, por medio de la utilización de procesos específicos. Luego, a la solución obtenida se le aplican determinadas sustancias químicas para extraer solamente el litio de la salmuera, y el resto de los elementos se destina a disposición final. De este modo, se trata de un proceso de extracción selectiva de litio.   

 

Sin embargo, los mencionados no son los únicos procesos. En la actualidad, se están probando nuevos procesos de forma constante a los fines de mejorar la eficiencia de los mismos, es decir, que impliquen un menor consumo de agua dulce, que la misma tenga una mayor reutilización, que se reduzca el nivel de residuos generados, y que signifique un mayor bienestar y beneficio para las comunidades aledañas a la Puna y a la población en general.

 

5. Proceso de extracción clásico o tradicional

 

5.1. Laboratorio

 

Para comenzar con el proceso, se debe realizar una pequeña extracción del ion litio(6), que servirá para evaluar el salar, el recurso y con qué cantidad se cuenta. En función de dicho análisis se arriba a la conclusión de si se justifica la extracción de litio en una determinada salmuera.

 

Una vez que se justifica que el recurso tiene la suficiente cantidad de litio para ser explotado, se empieza con pequeñas pruebas en un laboratorio.

 

En general, en el laboratorio se realizan las primeras pruebas de los procesos seleccionados a escala pequeña.  Se llevan a cabo determinaciones químicas y físicas de salmueras y sólidos. Allí es donde, también, se realiza el control de calidad de materias primas, de los procesos y del producto final.

 

Con toda la información recabada en el laboratorio, y siempre que los valores finales sean atractivos, se pasa a diseñar y construir una planta piloto.

 

5.2. Planta piloto

 

En una planta piloto se diseñan, programan y ejecutan todas las pruebas requeridas para obtener la información necesaria y suficiente a los fines de lograr el diseño, dimensionamiento y construcción de una planta industrial y comercial de litio como carbonato de litio.

 

La planta piloto consiste en una planta pequeña (espacio de 30m x 30m) que permite simular los procesos y operaciones básicas seleccionadas y establecidas a través de los resultados del laboratorio. Todos los equipos son construidos con materiales determinados y equipos adecuados para el proceso diseñado de obtención de litio como carbonato de litio.

 

En esta planta se trata la salmuera, la cual no solo contiene litio, sino también otros elementos como boratos y magnesio. Entonces, para poder separar el elemento litio de todos los demás, es necesario realizar una purificación en diferentes etapas. 

 

5.3. Etapas de purificación

 

Como mencionamos, dado que en esta instancia la salmuera con la que se cuenta presenta distintos elementos además del litio, es necesario someterla a distintas etapas de purificación.

 

- Primera etapa de purificación en la planta piloto

 

En esta primera etapa se comienza separando los elementos magnesio, sulfatos y boratos de la salmuera mediante una reacción química que tiene lugar en la planta piloto. Dicha separación no es completa, dado que quedan remanentes de dichos elementos en la solución, pero permite obtener grandes avances. El resultado es la obtención de una pulpa que se somete a un filtrado para separar el elemento solido del líquido. El sólido pasa a disposición final y la solución filtrada líquida es luego sometida a un proceso de concentración por evaporación.

 

- Segunda etapa de purificación en las pozas de evaporación solar

 

Luego de la primera etapa de purificación, se pasa el contenido líquido a una llamada poza o piscina de evaporación solar. La misma se construye en una zona aledaña al salar con las dimensiones adecuadas del área de evaporación y con la profundidad para contener los volúmenes necesarios.

 

En estas piletas situadas en zonas aledañas del salar, la reacción solar es importante porque permite evaporar la salmuera y concentrarla. Para la concentración, la energía eólica, -a través de los fuertes vientos de la Puna-, y el clima árido, -debido a la escasa humedad en el ambiente-, juegan papeles importantes. Ambos factores colaboran en el proceso de concentración por evaporación, que significa que el agua de las piletas se evapora y se concentran ciertas sales, a la vez que otras sales precipitan(7) por su característica química.

 

Suelen construirse varias piletas a una distancia cercana una de otra, para que la salmuera pueda transferirse de una pileta a otra. En cada pileta, la salmuera permanecerá un tiempo necesario para que se lleve a cabo la concentración de sal y la precipitación. Es un procedimiento muy dinámico que es realizado hasta conseguir un determinado nivel de concentración del elemento litio. Sin embargo, otros elementos se concentran junto con el litio, por ejemplo, el magnesio -a pesar de haberlo separado en etapa anterior, siempre queda remanente-, potasio, sodio, entre otros. Por otro lado, en las piletas también van precipitando compuestos que permiten ir purificando la salmuera.

 

Este procedimiento implica una alta utilización de energía natural (solar y eólica) que reemplaza el consumo de combustible como petróleo o gas natural. De esta forma, nos encontramos frente a un reactor natural donde se producen una serie de transformaciones químicas y físicas con el uso de energía noble y limpia como es la solar y eólica.

 

- Tercera etapa de purificación en la planta industrial

 

Una vez que finaliza el segundo proceso de purificación y se obtiene una nueva salmuera, la misma es trasladada de las piletas a la planta industrial y comercial donde se debe continuar con su purificación en una nueva etapa. En la misma, se realiza un proceso de concentración en donde la salmuera se pone en contacto con reactores químicos.

 

En esta instancia se realizan una serie de separaciones químicas y físicas que permiten separar el litio del magnesio, boro, calcio y demás elementos, en un determinado orden. El orden de separación no es una regla, ya que va a depender de la composición de la salmuera.

 

Continuando con el proceso, la salmuera obtenida -con bajos contenidos de boro, calcio y magnesio-, es sometida a una operación de intercambio iónico que se realiza en grandes torres verticales de acero inoxidable, donde la salmuera entra en contacto con una resina orgánica sólida, mejorando la calidad de la misma.

 

En esta altura del proceso se dispone de una salmuera que contiene litio con muy pocas impurezas. Finalmente, se lleva a cabo el último paso que consiste en la precipitación del carbonato de litio -el objetivo final- con el carbonato de sodio a altas temperaturas. El resultado de esta precipitación es un sólido de color blanco, parecido a un polvo blanco, que es el carbonato de litio.

 

El carbonato de litio deberá ser convertido a otra sal (cloruro de litio o hidróxido de litio) para que pueda ser componente de una batería de litio.

 

6. Agua

 

Para llevar a cabo los procesos mencionados en los capítulos anteriores es necesaria la utilización de agua dulce. En la Puna, el agua dulce se obtiene de forma superficial de ríos y/o arroyos o de manera subterránea por medio de realización de pozos en zonas aledañas al salar. Para que la misma pueda ser utilizada en el proceso, se debe purificar y potabilizar para consumo industrial.

 

Para obtener un kilo de carbonato de litio se necesitan 2.000 litros de agua dulce. Sin embargo, esta cifra no es exacta, dado que la cantidad de litros dependerá de la cantidad de extracción, de las condiciones del salar, de las características del acuífero, entre otros.

 

Toda empresa que inicie un proyecto de extracción litio en la Puna debe contar con un pozo subterráneo cerca del área de actividad. Para esto, debe solicitar a la Secretaría de Recursos Hídricos una autorización para efectuar una perforación de un pozo para extracción de agua subterránea.

 

Para realizar la perforación, la empresa deberá contratar los servicios de una empresa perforadora inscripta en la Secretaría de Recursos Hídricos y de un geólogo.

 

Además de presentar la solicitud ante la Secretaría de Recursos Hídricos, la empresa deberá informar a dicho organismo sobre: (i) los datos de la empresa perforadora que realizará la tarea de perforación; (ii) los datos de la ubicación de la perforación, (iii) el estudio de prefactibilidad hidrogeológica para la ubicación de una perforación para agua subterránea -dicho informe deberá estar sellado por el Consejo Profesional de Geólogos-; (iv) el anteproyecto del pozo, (v) el caudal solicitado; (vi) la firma del geólogo responsable; y (vii) el pago de la tasa administrativa.

 

7. Regulación aplicable en Salta

 

A través del Código de Minería de la Nación, la Ley Nacional de Protección Ambiental para la Actividad Minera Nº 24.585, Ley Provincial Nº 7.141 (arts. 34, 911, 135), Decreto Provincial N°1.342/97, y Resoluciones N° 130/09, 448/09 y 343/15 de la Secretaría de Minería de Salta, se establecen los parámetros de protección ambiental para la actividad minera, previendo como instrumento de gestión ambiental la presentación de un Estudio de Impacto Ambiental y Social ("EIAS") previo a desarrollar cualquier actividad, el cual deberá actualizarse de manera bianual (art. 256 del Código de Minería). Dichas normas regulan también el Proceso de Evaluación de Impacto Ambiental y los controles que deberán ser realizados a las empresas que detentan las concesiones de los proyectos.

 

Concretamente, en Salta, las empresas deberán cumplir con la Resolución N° 343 antes mencionada, la cual establece los requisitos para la extracción realizada en salares, y la Resolución N° 448/09, la cual prevé los requisitos que deben reunir los documentos técnicos relativos a las renovaciones de los informes de impacto ambiental (RIA) en la minería.

 

Asimismo, la ley de Régimen de Gestión Ambiental de Aguas N° 25.668 prevé los presupuestos mínimos ambientales para la preservación de las aguas, su aprovechamiento y uso racional. Para cumplir con esta ley, las empresas deberán contar con los permisos solicitados por la autoridad competente (art. 6 de Ley N° 25.668).

 

Finalmente, las empresas deberán cumplir con el Código de Aguas de la Provincia de Salta (Ley N° 7.017) en lo que respecta a:

 

a. el correcto uso de aguas subterráneas: “Las aguas utilizadas en una explotación minera o de hidrocarburos serán devueltas a los cauces en condiciones tales que no se produzcan perjuicios a terceros y al medio ambiente. Los residuos o relaves de la explotación minera en cuya producción se utilice el agua, deberán ser depositados a costa del minero en lugares donde no contaminen las aguas subterráneas o superficiales o degraden el ambiente y en perjuicio de terceros “, (art. 105);

 

b. sanciones: “La infracción a esta disposición causará de pleno derecho la suspensión del uso del agua hasta que se adopte oportuno remedio, sin perjuicio de la aplicación, previa audiencia, de una multa que será graduada por la Autoridad de Aplicación (…); también, como pena paralela podrán aplicarse las sanciones conminatorias establecidas en este Código.” (art. 105);

 

c. concesiones de uso de agua: “Las concesiones de uso de aguas subterráneas, (…), serán eventuales.”, (art. 143); y

 

d. controles de extracción, entre otros: “Todas las perforaciones deberán estar provistas de dispositivos aprobados por la Autoridad de Aplicación que permitan controlar el caudal de la extracción y mecanismos adecuados para interrumpir la salida de agua cuando éstas no se usen o no deban ser usadas”, (art. 149).

 

8. Conclusiones finales

 

La actividad minera tiene un rol imprescindible en el mundo en que vivimos, dado que es la responsable de proveer a la población mundial los medicamentos, la energía eléctrica, los medios de transporte, las viviendas equipadas con baños, cocina y calefacción, los celulares, los relojes, entre otros. En consecuencia, la minería aporta calidad de vida a la humanidad.

 

A nivel nacional, la minería significa además una fuente de trabajo para los argentinos y un desarrollo económico para nuestro país, mediante el ingreso de capital extranjero, tecnologías y know-how necesarios para la implementación de los distintos proyectos y el crecimiento de la industria.

 

Es responsabilidad del Estado Nacional, de las Provincias y del sector privado, que esta actividad se lleve a cabo de forma eficiente y responsable con el medio ambiente y con la población, a los fines de lograr que el daño ocasionado disminuya y el beneficio generado se multiplique.

 

En lo que respecta al uso de agua, los proyectos de litio se desarrollan en la Puna Salteña, Jujeña y Catamarqueña, donde el agua es escasa. Las empresas son conscientes de esto, y comprenden que el diseño de la planta industrial y del proceso son fundamentales tanto para el éxito del proyecto como para el cuidado del medio ambiente y la biodiversidad.

 

Todos los procesos actuales están enfocados en disminuir la utilización del agua a partir de mecanismos de reutilización. A pesar de que hoy en día aún no se ha descubierto la forma de recuperar el 100% del agua utilizada en los procesos, -siendo que una parte del agua queda comprendida en los semisólidos y sólidos y no es posible de separar, teniendo que ser destinada a disposición final-; se han logrado avances significativos en la materia con el objetivo de lograr procedimientos más sustentables.

 

De este modo, la actividad minera se encuentra hoy en día en pleno y constante desarrollo, generando que los procesos se renueven, modifiquen y mejoren con el objetivo de lograr el equilibrio entre la eficiencia, productividad y la responsabilidad social y ambiental.

 

9. Definiciones

 

A los fines de entender mejor este artículo, les proporcionamos ciertas definiciones.

 

(1) La salmuera es una solución que se presenta bajo la costra salina de la superficie terrestre, y para acceder a este recurso se deben realizar perforaciones. La salmuera constituye la materia prima del elemento litio debido a que el litio está presente en dicha solución.

 

(2) Partes por millón (ppm) es la unidad usada frecuentemente para medir el volumen que ocupan pequeñas cantidades de elementos (también denominados traza), dentro de una mezcla.

 

(3) La Puna Argentina es una ecorregión altiplánica que comprende desde Jujuy hasta el norte de San Juan con una extensión de cerca de 9.300.000 hectáreas salpicadas de salinas y lagunas salobres de escasa profundidad. Tiene una altitud promedio de 3.800 metros, que la convierte en la segunda altiplanicie de la Tierra detrás del Tibet.

 

(4) El Altiplano Andino es una extensa llanura situada a 3.800 metros sobre el nivel del mar que abarca el centro oeste y suroeste de Bolivia, noroeste de Argentina, parte del norte de Chile y parte del sur del Perú.

 

(5) Cuencas endorreicas o cerradas, se caracterizan porque toda el agua que ingresa a la cuenca se concentra en la misma debido a que no tiene salida al mar. La única salida se produce a través de la evaporación. Estas cuencas tienen la superficie blanca debido a que reflejan el proceso evaporativo que sufren a diario. Contrariamente, si el agua no se evaporara, las cuencas contendrían lagos y no salares.

 

(6) En química, se conoce como ion a una partícula cargada eléctricamente y que está constituida por un átomo o molécula que no es eléctricamente neutro, es decir, que en su constitución ha ganado o perdido electrones. La comprensión de los iones permite, entre otras cosas, medir la calidad del agua en base a las sales iónicas disueltas en ella.

 

(7) La precipitación es un efecto que se produce cuando, debido a las altas temperaturas y a las condiciones de la Puna, el agua de la salmuera contenida en las cuencas y/o piletas se evapora y en el fondo de dichas cuencas y/o piletas se depositan sólidos (cristales de sal).

 

 

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