Proceso de Cristalización Reactiva de Li2CO3 a partir de LiCl y Na2CO3: Mecanismo y Modelado

El proceso principal para obtener carbonato de litio a partir de salmueras se basa en la reacción de cloruro de litio con carbonato de sodio. El presente trabajo busca encontrar las condiciones más favorables para producir carbonato de litio a partir de salmueras industriales de cloruro de litio y soluciones de carbonato de sodio. Para ello, se empleó un cristalizador de lotes mecánicamente agitado de 400 mL para alimentar la solución de carbonato de sodio sobre la salmuera de litio en cantidades estequiométricas. La temperatura de reacción (55–85 °C), la velocidad de agitación (300–400 rpm) y las concentraciones de LiCl y Na2CO3 (1.54–2.53 mol/L) se variaron. Se determinaron zonas de nucleación homogénea y heterogénea primaria de Li2CO3 como funciones del grado de sobresaturación y temperatura. El crecimiento cristalino probablemente tiene un mecanismo mediado por nucleación bidimensional (2D). Un aumento de temperatura mejora el rendimiento de cristalización de Li2CO3, aumenta ligeramente su pureza y genera una pequeña reducción del tamaño de partícula. Un aumento en la concentración química hace que el rendimiento de cristalización y los tamaños de partículas aumenten, mientras que también produce porcentajes de pureza más bajos del producto. Un aumento en la velocidad de agitación causa una ligera mejora en la pureza del producto, una pequeña disminución en el tamaño y ningún efecto significativo en el rendimiento de cristalización.