Seminario El Significado del Litio para el Desarrollo del País

Transcripción

1 Seminario El Significado del Litio para el Desarrollo del País El potencial de Litio en los Salares del Norte de Chile Anibal Gajardo 23/Junio/2016 Facultad de Ingeniería y Tecnología Ingeniería Civil en Minas - Santiago

2 EL POTENCIAL DE LITIO EN LOS SALARES DEL NORTE DE CHILE Aníbal Gajardo Cubillos Servicio Nacional de Geología y Minería Santiago, 23 de Junio de 2016

3 LOS SALARES DEL NORTE DE CHILE Los principales depósitos salinos del norte de Chile corresponden a campos de nitratos y salares, que, en conjunto, se localizan en las cuatro regiones del norte del país, entre los 18º y los 27ºS, y comprenden un área de unos km 2, desde m s.n.m. en el W, hasta casi m s.n.m. en el E. Los salares corresponden a depósitos salinos continentales localizados en cuencas endorreicas, generados debido a altas tasas de evaporación y bajas tasas de precipitación. Están compuestos por costra salina, salmuera y fracción clástica, cuyas extensiones y profundidad pueden variar muy ampliamente. Contienen carbonatos, sulfatos, cloruros y boratos, en diferentes concentraciones tanto en la costra salina, donde presentan una zonación mineralógica concéntrica, como en la salmuera. Las costras salinas tienen espesores que varían desde pocos centímetros hasta varios metros, formadas sobre sedimentos clásticos y presentan, en general, superficies muy rugosas, irregulares y de coloración blanco amarillenta a pardo claro, cuyas rugosidades, de hasta más de medio metro de alto, dificultan el tránsito sobre ellos. 02/07/2016 3

4 MINERALES ASOCIADOS A DEPOSITOS SALINOS CLORUROS Halita NaCl Silvita KCl Taquihidrita CaMgCl612H2O SULFATOS CARBONATOS Calcita CaCO 3 Natronita Na 2 CO 3 10H 2 O Dolomita CaMg(CO 3 ) 2 Termonatrita Na 2 CO 3 H 2 O Tenardita Na 2 SO 4 Yeso CaSO 4 2H 2 O Mirabilita Na 2 SO 4 10H 2 O Anhidrita CaSO 4 Glauberita Na 2 Ca(SO 4 ) 2 Hidroglauberita Na 4 Ca(SO 4 ) 3 2H 2 O Blodita Na 2 Mg(SO 4 ) 2 4H 2 O Leonita K 2 Mg(SO 4 ) 2 4H 2 O Aftitalita (K,Na) 3 Na(SO 4 ) 2 BORATOS Ulexita NaCaB 5 O 6 (OH) 6 5H 2 O Bórax Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 8H 2 O Inyoita Ca 2 B 6 O 6 (OH) 10 8H 2 O Tincalconita Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 3H 2 O Indarita MgB 3 O 3 (OH) 5 5H 2 O Kernita Na 2 B 4 O 6 (OH) 2 3H 2 O Ericksen y Salas,

5 ZONACIÓN MINERALÓGICA EN DEPÓSITOS SALINOS EN SALARES 5

6 Los aproximadamente 60 salares conocidos en el norte del país, se distribuyen en las regiones de Arica y Parinacota, Tarapacá, Antofagasta y Atacama. De acuerdo a su ubicación W-E son clasificados en salares de la Cordillera de la Costa, de la Depresión Central, Preandinos y Andinos, y en conjunto contienen, principalmente, sales de litio, potasio, boro, magnesio y sodio. La explotación de los salares se inició alrededor 1852, especialmente con la explotación de boratos, la que se ha mantenido en forma discontinua hasta la actualidad. Asimismo, a comienzos del siglo 20` se inició la explotación de cloruro de sodio y de sulfato de sodio, y a partir de la década del 80`comenzó la explotación de cloruro de litio y cloruro de potasio. Los salares preandinos y andinos constituyen ambientes naturales de gran complejidad y fragilidad, que contienen diversos recursos minerales de interés comercial, entre ellos, y muy principalmente, litio, potasio y boro, y respecto de los cuales se deben ejercer efectivas acciones para su protección, conservación y manejo sustentable. 02/07/2016 6

7 DISTRIBUCIÓN DE SALARES DEL NORTE DE CHILE Salares de la Cordillera de la Costa: salar Grande, cloruro de sodio. Salares de la Depresión Central: salar de Pintados, salar de Bellavista: sulfato de sodio y cloruro de sodio. Salares Pre Andinos: salar de Atacama, salar de Punta Negra, salar de Pedernales, salar de Maricunga: litio, potasio y boro, y magnesio Salares Andinos: salar de Surire, salar de Ascotán, salar de Quisquiro: boratos (ulexita); salar de Tara y salar de Aguas Calientes Centro: potencialmente litio y potasio.

8 Salares de la Cordillera de la Costa Salares de la Depresión Central Los salares de principal interés por cloruro de sodio, que integra la respectiva costra salina, son los salares de la Cordillera de la Costa, de los cuales el más importante y único en explotación actual por este recurso es el salar Grande de Tarapacá, ubicado al sur de Iquique. Los salares de principal interés por sulfato de sodio, contenido en sus costras salinas, son los salares de la Depresión Central, que también contienen cloruro de sodio; de estos, los únicos explotados por este recurso han sido el salar de Pintados hasta 1991, y el salar de Lagunas, hasta 1994, ambos ubicados al sureste de Iquique. Salar Grande Salar de Pintados

9 Salares Preandinos Los salares de principal interés por litio, potasio y boro presentes en sus salmueras, son los salares Preandinos; el más importante y único en explotación para la producción de compuestos de litio, potasio y boro, desde la década del 80` del siglo 20, es el salar de Atacama, ubicado en la Región de Antofagasta. Salares Andinos Los salares de principal interés por boratos (ulexita), contenido en sus costras salinas, son los salares Andinos, siendo los más importantes el salar de Surire, el salar de Ascotán y el salar de Quisquiro. Además, los salares andinos son de potencial interés por litio, potasio y boro existentes en sus salmueras, siendo importantes los salares Pajonales y La Isla. Salar de Maricunga Salar de Quisquiro

10 FACTORES DETERMINANTES EN LA GÉNESIS DE SALARES FACTORES GEOLÓGICOS >La actividad volcánica del Cenozoico (genera cuencas y aporta componentes químicos). >La lixiviación de rocas volcánicas cenozoicas que circundan estas cuencas (aporta componentes químicos). Salar preandino: lixiviación de ignimbritas Salar andino: actividad volcánica 02/07/

11 FACTORES DETERMINANTES EN LA GÉNESIS DE SALARES FACTORES CLIMÁTICOS >Razones de evaporación solar de aproximadamente mm/año y una tasa promedio de agua caída de sólo 15 mm/año, en el desierto, sector occidental. >Pluviosidad durante el invierno hemisférico y durante el Invierno Altiplánico, en el sector oriental. Evaporación media anual en el salar de Atacama:2.000 mm/año. 02/07/

12 FACTORES DETERMINANTES EN LA GÉNESIS DE SALARES FACTORES ESTRUCTURALES >Sistemas de fallas regionales de rumbo N-S y W-E, que han facilitado la formación de entidades geomorfológicas mayores: Cordillera de la Costa Depresión Intermedia Precordillera Cuencas Preandinas Altiplano y de cuencas endorreicas locales. 12

13 SALARES PREANDINOS Localizados en cuencas preandinas controladas tectónicamente, generalmente alineadas en dirección N-S, al oriente de la Precordillera y a unos a m s.n.m.: Atacama, Punta Negra, Pedernales y Maricunga Corresponden a los más antiguos salares activos, con costras salinas bien desarrolladas que presentan zonación concéntrica de carbonatos, sulfatos y cloruros, y con salmueras con una alta concentración de sólidos disueltos, sobresaturadas en cloruro de sodio. Constituyen ambientes de gran complejidad y fragilidad. Prácticamente toda la recarga de aguas superficiales y subsuperficiales, altamente concentradas, proviene de la Cordillera Andina. Son sistemas dinámicos, en los cuales la mena de interés es la salmuera, la cual migra y varía en volumen, concentración y distribución en el cuerpo salino, dificultando la determinación de sus propiedades físicas y químicas 02/07/

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16 SALARES Y LAGOS ANDINOS Localizados en el Altiplano, a más de m s.n.m., principalmente en cuencas endorreicas controladas por el volcanismo Plio-Cuaternario. Las salmueras están subsaturadas en cloruro de sodio y contienen Na +, Ca 2+, Mg 2+ y K + como los principales cationes. Corresponden a los depósitos salinos más jóvenes y están espacial y genéticamente relacionados con el volcanismo Plio-Cuaternario y afectados por la pluviosidad. Se caracterizan por contener importantes concentraciones de sales de boro en la costra, como Surire, Ascotán y Aguas Calientes, y sales de litio y potasio de potencial interés en la salmuera, como La Isla, Loyoques y Tara. Son sistemas muy dinámicos y altamente frágiles, debido a su ubicación y características geológicas, climáticas y ambientales, cuya explotación debe realizarse con el máximo respeto por el medioambiente. 02/07/

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19 PERFIL ESQUEMÁTICO GEOMORFOLÓGICO DE DEPÓSITOS SALINOS DEL NORTE DE CHILE 19

20 PORQUÉ EL LITIO? Mercado relativamente pequeño pero dinámico US$ 2,2 km Se prevé aumentará por el incremento en el consumo de baterías de litio, y de vidrios, cerámicas y fundentes, principalmente. Producción de compuestos de litio se incrementó de t LCE en 2005 a t LCE el 2012 (LCE = Li contenido x 5,3). Demanda mundial el 2020 se estima en t LCE, respecto de t LCE el Yacimientos chilenos en salmuera de bajo costo de explotación e importantes ventajas comparativas, por alta concentración (1,8-2,5 gr/l Li; gr/l K) y alta tasa de evaporación. Reservas país de 6,9-7,5 Mt que equivalen a Mt LCE y corresponden al 23-25% del total mundial. La producción nacional de compuestos de litio el 2012 alcanzó al 40% de la producción mundial. 02/07/

21 EL POTENCIAL DE LITIO EN SALARES DEL NORTE DE CHILE El potencial de litio en los salares del norte de Chile está circunscrito a los salares preandinos y andinos, y puede describirse así: 1.- SALARES CON RESERVAS CONOCIDAS Salar de Atacama: -Altura: m s.n.m.; superficie: km 2 ; evaporación media:2.000 mm/año; precipitaciones:25 mm/año -Único en explotación por compuestos de litio y potasio, además de boro (1,8-2,5 gr/l Li; gr/l K). -Estudiado desde fines de los 60 del siglo 20 por el ex IIG y CORFO, instituciones que lograron determinar su potencial como uno de los más importantes yacimientos de litio en el mundo. 21

22 1.- SALARES CON RESERVAS CONOCIDAS (cont.) Salar de Atacama (cont): -Concesiones Mineras pertenecen a CORFO, pues litio es sustancia no concesible según Código de Minería de CORFO las cede mediante contratos de arrendamiento, actualmente a las empresas SQM Salar ( t Li, hasta ) y Rockwood Litio (ex SCL) ( t Li, indefinido). -Estas empresas producen, en conjunto, carbonato, cloruro e hidróxido de litio, cloruro y sulfato de potasio, y ácido bórico. -La información disponible indica una Reserva de ca 6,3 Mt Li (SQM), respecto de una reserva país estimada en hasta 7,5 Mt Li. 22

23 PROCESO PRODUCTIVO SALMUERAS (Salar de Atacama) 02/07/

24 2.- SALARES CON ESTIMACIÓN DE RECURSOS Salares Maricunga y Pedernales -No están en explotación por litio o potasio; han sido explotados por boro. Maricunga: altura: m s.n.m.; superficie:145 km 2 ; evaporación media: mm/año; precipitaciones: 120 mm/año; Pedernales: altura: m s.n.m.; superficie: 340 km 2 ; evaporación media: mm/año; precipitaciones: 50 mm/año -Concesiones Mineras pertenecen a CODELCO; representan 18% de la superficie en Maricunga y 100% en Pedernales - Estimaciones preliminares de recursos efectuadas por CODELCO indican: Maricunga: t LCE; Pedernales: t LCE 3.- SALARES CON ESTIMACIÓN DE POTENCIAL 2.a.- Proyecto 7 Salares Tallison Lithium -Proyecto privado sin información disponible 2.b.- Salares Andinos de las Regiones de Antofagasta y Atacama -Estudio de SERNAGEOMIN para conocer potencial en litio 24

25 ESTUDIO DEL POTENCIAL DE LITIO EN SALARES DEL NORTE DE CHILE R. Troncoso, O. Ercilla, R. Carrasco y W. Vivallo SERNAGEOMIN (2013) Estudio solicitado por la Subsecretaría de Minería, cuyo objetivo es validar en terreno la información existente acerca de salares seleccionados, y aportar antecedentes respecto de su potencial como fuente de litio. La selección de salares a estudiar se basó en los siguientes factores: Contenido de litio equivalente (mg/l) Extensión del área del salar (km 2 ) Razón litio/potasio (Li/K) 25

26 SALARES ESTUDIADOS Zona Norte Atacama: km 2 Tara: 48 km 2 Aguas Calientes Norte o 1: 15 km 2 Pujsa: 18 km 2 Loyoques o Quisquiro: 80 km 2 Aguas Calientes Centro o 2: 134 km 2 El Laco: 16 km 2 Aguas Calientes Sur o 3: 46 km 2 Zona Sur Aguas Calientes Sur Sur o 4: 19 km 2 Pajonales: 104 km 2 Gorbea: 27 km 2 Agua Amarga: 23 km 2 La Isla: 152 km 2 Aguilar: 71 km 2 Parinas: 40 km 2 Grande: 29 km 2 Pedernales: 340 km 2 Maricunga: 145 km 2 Total salares andinos Norte: 357 km 2 Superficie promedio: 51 km 2 Total salares andinos Sur: 465 km 2 Superficie promedio: 58 km 2

27 MAPA DE UBICACIÓN SALARES ESTUDIADOS 02/07/

28 TARA Características Li (mg/l): Área costra (Km 2 ): 48 Relación Li/K: 0,07-0,81 Relación Li/Mg: 0,16-0,97 28

29 LOYOQUES ó QUISQUIRO Características Li (mg/l): Área costra (Km 2 ): 80 Relación Li/K: 0,17-3,32 Relación Li/Mg: 0,13-0,18 29

30 MAPA DE UBICACIÓN SALARES ESTUDIADOS 02/07/

31 LA ISLA Características Li (mg/l): Área costra (Km 2 ): 152 Relación Li/K: 0,01-0,31 Relación Li/Mg: 0,14-0,22 31

32 GORBEA Características Li (mg/l): Área costra (Km 2 ): 27 Relación Li/K: 0,06-0,20 Relación Li/Mg: 0,01 32

33 SALARES ESTUDIADOS salar SALARES ZONA NORTE Li (mg/l) K (mg/l) Li/K Li/Mg Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Atacama > > Tara ,07 0,81 0,16 0,97 Aguas Calientes Norte , ,13 0,5 0,1 0,5 Pujsa ,04 0,12 0,04 0,26 Loyoques ó Quisquiro ,17 3,32 0,13 0,18 Aguas Calientes Centro ,02 0,05 0,01 0,03 El Laco 2 32, ,02 0,03 0,01 0,06 Aguas Calientes Sur 0,5 17,5 45, ,01 0,06 0,01 0,03 SALARES ZONA SUR Li (mg/l) K (mg/l) Li/K Li/Mg salar Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Aguas Calientes Sur Sur 0,1 8, ,03 0,04 0,01 0,09 Pajonales 4,5 57, ,02 0,03 0,01 0,03 Gorbea ,06 0,2 0,01 0,01 Agua Amarga 13,7 60, ,03 0,08 0,01 0,05 La Isla ,01 0,31 0,14 0,22 Aguilar ,14 0,14 0,05 0,06 Parinas ,07 0,19 0,1 0,11 Grande ,0004 0, Pedernales ,07 0, Maricunga ,14 0, /07/

34 CONCLUSIONES GENERALES Chile posee un importante potencial en recursos de litio y potasio, mayoritariamente en sus salares preandinos, con reservas de hasta 7,5 Mt Li, de las cuales el salar de Atacama concentra 6,3 Mt según SQM. Estos salares presentan importantes ventajas comparativas para su explotación, especialmente debido tanto a la concentración de compuestos salinos de interés en sus salmueras, como a las altas tasas de evaporación. Hasta el momento, solo el salar de Atacama ha sustentado la totalidad de la producción de compuestos de litio y de potasio, pero también los salares Maricunga y Pedernales contienen recursos de interés preliminar en cuanto concentración y volumen, los cuales deberán ser evaluados para determinar reservas que permitan sustentar una futura explotación. Respecto de los salares andinos, no se conoce aún su real potencial en litio, no obstante que los estudios realizados hasta el momento por SERNAGEOMIN permiten asignarles grados de potencial, basados en factores y criterios que resultan determinantes para definir tal condición. 02/07/

35 CONCLUSIONES GENERALES (CONT.) Así, de acuerdo a la relación entre: >la concentración de litio (mg/l) en salmueras, >la razón litio/potasio, >la superficie del salar (km 2 ), de los 15 salares andinos estudiados, los que presentan potencial medio y alto por litio son: Zona Norte: Potencial medio: Loyoques y Tara (concentraciones de hasta 440 mg/l) Potencial alto: Aguas Calientes Centro Zona Sur: Potencial medio: Aguilar y Parinas Potencial alto: Pajonales y La Isla (concentraciones superiores a mg/l) 02/07/

36 CONCLUSIONES GENERALES (CONT.) Con base en el potencial descrito, es necesario llevar a cabo estudios que permitan determinar los recursos y reservas de litio, y de potasio y boro, contenidos en estos salares, así como las reales ventajas comparativas para su explotación por recursos salinos, considerando, especialmente, factores geológicos, climáticos y ambientales. Debido a su condición de ambientes naturales de gran complejidad y fragilidad, cualquier actividad productiva que se emprenda en los salares preandinos y andinos deberá realizarse con el más estricto respeto por el medio ambiente y por las comunidades aledañas, de acuerdo tanto a la normativa vigente como a aquella que sea necesario desarrollar. 02/07/

37 Gracias