Producción de óxido de litio a partir de carbonato de litio

Autores
Hubble, Gerardo; Palermo, Nicolas
Año de publicación
2024
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis de grado
Estado
versión aceptada
Colaborador/a o director/a de tesis
Florio, Alberto
Descripción
El proyecto consiste en la obtención de hidróxido de litio monohidrato grado batería (56,5%) a partir de carbonato de litio grado batería (99,5%) como materia prima principal. Consideramos el litio como un elemento clave en el futuro de la economía regional. A través de diferentes informes proyectamos el precio de carbonato de litio en 30 US$/kg y el hidróxido de litio en 57 US$/kg. Analizando las exportaciones argentinas de carbonato y el consumo mundial de hidróxido de litio definimos el objetivo de producción anual en 1.000 toneladas y la economía escala. Ubicamos nuestra planta de producción en la zona norte del país, más precisamente en el parque industrial de la Ciudad de Salta, provincia donde se extrae la materia prima principal. Para el proceso productivo nos basamos en la patente US 9.598.291 B2, esta nos indica un método de fabricación de hidróxido de litio, el mismo consta de aislar el ion litio de una sal, utilizando una sustancia que aporte iones fosfato (en nuestro caso el ácido fosfórico), precipitando como fosfato de litio. Luego el fosfato de litio es tratado con una base como es el hidróxido de calcio, eliminando los fosfatos en forma de precipitado de hidroxiapatita, quedando en solución el hidróxido de litio. Definimos separar mecánicamente el precipitado de la solución, para luego evaporar la solución y concentrar el hidróxido de litio. Para su posterior secado y micronizado hasta especificación. Para su posterior envasado en bultos de 25 kg. Una vez definido esto realizamos un balance de masa y energía para dimensionar las corrientes involucradas en todo el proceso. Con estas corrientes avanzamos en el diseño de equipos, habiendo elegido para diseñar un reactor, un evaporador y un condensador. Y además diseñamos un lazo de control de temperatura para el evaporador antes mencionado. Habiendo diseñado y seleccionados los equipos principales, elegimos los equipos auxiliares complementando los anteriores entre ellos se destaca tanques de almacenamiento de agua, compresores, bombas y sistema de extracción y purificación de aire. En la unidad correspondiente a layout diseñamos la distribución de los espacios en el predio, resultando en: un edificio para oficinas administrativas, un espacio abierto para recepción y despacho de materiales, una nave de almacenamiento de materiales, una nave para la planta productiva y dos salas para servicios auxiliares. También definimos el organigrama, donde dimensionamos la dotación necesaria y los tiempos de proceso con un diagrama de Gantt. Definimos una política de gestión con el objetivo de certificar normas ISO 9001, ISO 14001 y ISO 45001 con el objetivo de mejorar como organización siguiendo esta política también realizamos una evaluación de impacto ambiental para mitigar efectos negativos. Dimensionamos los sistemas para combatir incendios como así un plan de evacuación para todo el predio. Además, de seleccionar los elementos de protección personal. Por ultimo realizamos una evaluación económica donde analizamos la factibilidad económica del proyecto teniendo en cuenta los costos de colocación de la planta, de operación y un balance financiero global teniendo en cuenta los principales indicadores económicos.
Fil: Hubble, Gerardo. Universidad tecnológica Nacional. Facultad Regional Avellaneda; Argentina.
Fil: Palermo, Nicolás. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Avellaneda; Argentina.
Materia
Litio
Bateria
Evaporador
Carbonato
Hidróxido
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International
Repositorio
Repositorio Institucional Abierto (UTN)
Institución
Universidad Tecnológica Nacional
OAI Identificador
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