resumen

P O N T I F I CI A U N I V ER S I D A D C A T Ó L I C A D E V A L P A R A Í S O
F A C U L T A D

D E

I N G E N I E R Í A

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

ESTADO DEL ARTE
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INVESTIGACIÓN Y PROYECTO I
EIQ 559-01

Integrantes:

Problema a analizar
Se desconoce la rentabilidad económica y competitividad de la producción de
silicato delitio para su uso como ligante en las pinturas minerales en sustitución a
los silicatos de potasio y sodio.

El litio se ha transformado en un mineral de gran interés a nivel mundial teniendo un
gran uso para una amplia gama de aplicación. Chile, por su parte, cuenta con unas
de las mayores reservas de litio a nivel mundial, liderando con la producción de
carbonato de litio con un 58 % departicipación en el mercado [1].
En la actualidad el mercado de pinturas minerales es extensamente dominado por
dos tipos de silicatos, el de sodio y el de potasio, ambos han encontrado gran
versatilidad en sus aplicaciones, gran resistencia y durabilidad, pero presentan un
problema en común: fluorescencia. La fluorescencia de los silicatos de litios es
mucho menor que las de sodio y potasio [2].Esta forma un polvo blanco sobre la
superficie de revestimiento, y hace que el silicato pierda adherencia y sea más frágil
[3].
Estudios de laboratorio indican que el óxido de litio (LiO2) presenta mejores
características que las obtenidas por los óxidos de sodio y potasio, pero por su alto
precio ha sido un limitante. Para la obtención de silicatos de litio, la materia principal
es elcarbonato de litio [4].
Se ha incorporado una unión entre los silicatos de sodio y litio (junto a pigmentos
colorantes) para mejorar el recubrimiento en superficies como hormigón, madero o
acero [5].
En la aplicación de pinturas minerales, las que son en base a silicato de litio tienen
la ventaja de penetrar en el concreto de mejor manera, ya que las partículas iónicas
de litio tienen un tamañomenor que su competencia, sodio y potasio. También el
litio reacciona sobre la superficie de manera más uniforme que las anteriores [6].

Usar vidrio soluble a base de litio para producir las pinturas, confiere una menor
viscosidad con relaciones molares menores y también mejore adherencia a
superficies metálicas, propiedad que las a base de sodio y silicato no poseen [7].
Otra de lascaracterísticas que hace superior este tipo de silicato es su afinidad con
el dióxido de carbono [8]; las pinturas minerales a base de silicatos reaccionan con
el compuesto atmosférico curando su superficie, una mayor afinidad resulta en una
mayor velocidad de curado. Estudios recientes indican la factibilidad que el silicato
de litio posee para la absorción de CO2 generado en la combustión [9].Un problema de usar silicatos alcalinos es que provocan expansiones en su
aplicación en el concreto, este tipo de reacciones es llamado álcali – sílice (ASR),
problema que encuentra una posible solución en las sales de litio, entre ellas el
silicato de litio [10].
El precio del carbonato a nivel mundial, ha ido aumentando considerablemente entre
los años 2010 y 2012, partiendo desde los US$2.000 hasta los US$ 7.000 por
tonelada de producto [11]. A nivel internacional, se producen cerca de 70.000 a
80.000 toneladas por año [12]. Cabe destacar que el precio del carbonato de litio es
mayormente influenciado en el área de producción de baterías [13].
Respecto a la demanda del litio, se espera que se duplique para el año 2020 y
moverá más de US$ 2 mil millones. En la actualidad semueven US$ 800 millones
anuales [14].
En el mercado chileno, existen dos empresas encargadas de la producción de litio,
las cuales son Chemetall SCL (Sociedad Chilena) que produce 22.000 toneladas
por año de carbonato de litio y Soquimich Comercial S.A (SQM) que produce 40.000
toneladas por año de carbonato de litio (materia prima fundamental para silicatos de
litio). El registro del año 2010...