Espodumena

Espodumena
Prospecto de pegmatita de Walnut Hill, Huntington, condado de Hampshire, Massachusetts, EE. UU. (tamaño: 14,2 × 9,2 × 3,0 cm)
General
Categoría	Inosilicato
Fórmula (unidad repetitiva)	silicato de litio y aluminio , LiAl(SiO 3 ) 2
Símbolo IMA	Velocidad [1]
Clasificación de Strunz	9.DA.30
Clasificación de Dana	65.1.4.1
Sistema de cristal	Monoclínico
Clase de cristal	Prismático (2/m) (mismo símbolo HM )
Grupo espacial	C2/c
Celda unitaria	a = 9,46  Å , b = 8,39 Å, c = 5,22 Å, β = 110,17°; Z = 4
Identificación
Color	Altamente variable: blanco, incoloro, gris, rosa, lila, violeta, amarillo y verde, puede ser bicolor; verde esmeralda – hiddenita; lila – kunzita; amarillo – trifana
Hábito de cristal	prismático, generalmente aplanado y alargado, estriado paralelo a {100}, comúnmente masivo
Hermanamiento	Común en {100}
Escisión	Prismático perfecto, dos direcciones {110} ∧ {1 1 0} a 87°
Fractura	Desigual a subconcoideo
Tenacidad	Frágil
Dureza en la escala de Mohs	6.5–7
Lustre	Vítreo, perlado en el escote.
Racha	blanco
Peso específico	3.03–3.23
Propiedades ópticas	Biaxial (+)
Índice de refracción	n α = 1,648–1,661 n β = 1,655–1,670 n γ = 1,662–1,679
Birrefringencia	δ = 0,014–0,018
Pleocroísmo	Fuerte en kunzita: α-púrpura, γ-incolora; hiddenita: α-verde, γ-incolora
Ángulo de 2 V	54° a 69°
Fusibilidad	3.5
Solubilidad	insoluble
Otras características	Tenebrescencia , chatoyancia
Referencias	[2] [3] [4] [5]

La espodumena es un mineral de piroxeno que consiste en inosilicato de litio y aluminio , LiAl ( SiO3 ) ₂ , y es una fuente comercialmente importante de litio. Se presenta como cristales prismáticos de kunzita incoloros a amarillentos, violáceos o lila (ver más abajo), hiddenita de color verde amarillento o verde esmeralda , _a menudo de gran tamaño. Se han reportado cristales individuales de 14,3 m (47 pies) de tamaño en las Black Hills de Dakota del Sur , Estados Unidos . ^{[6] [7]}

La forma de baja temperatura que se produce naturalmente, la α-espodumena, se encuentra en el sistema monoclínico , y la β-espodumena, de alta temperatura, cristaliza en el sistema tetragonal . La α-espodumena se convierte en β-espodumena a temperaturas superiores a los 900 °C. ^[5] Los cristales suelen estar muy estriados en paralelo al eje principal. Las caras de los cristales suelen estar grabadas y picadas con marcas triangulares. ^{[ no verificado en el cuerpo ]}

La espodumena fue descrita por primera vez en 1800 para una aparición en la localidad tipo de Utö , Södermanland , Suecia . Fue descubierta por el naturalista brasileño José Bonifacio de Andrada e Silva . El nombre se deriva del griego spodumenos (σποδούμενος), que significa "quemado hasta las cenizas", debido al aspecto gris ceniza opaco del material refinado para su uso en la industria. ^[2]

La espodumena se encuentra en pegmatitas y aplitas de granito ricas en litio . Los minerales asociados incluyen: cuarzo , albita , petalita , eucriptita , lepidolita y berilo . ^[3]

El material transparente se ha utilizado durante mucho tiempo como piedra preciosa , con variedades como la kunzita y la hiddenita conocidas por su fuerte pleocroísmo . Las localidades de origen incluyen la República Democrática del Congo , Afganistán , Australia , Brasil , Madagascar (ver minería ), Pakistán , Quebec en Canadá y Carolina del Norte y California en los EE. UU.

Desde 2018, se sabe que la República Democrática del Congo ( RDC ) tiene el depósito de roca dura de espodumena de litio más grande del mundo, con operaciones mineras en el territorio central de la RDC de Manono , provincia de Tanganyika . ^[8] A partir de 2021, la empresa australiana AVZ Minerals ^[9] está desarrollando el proyecto Manono Lithium and Tin y tiene un tamaño de recurso de 400 millones de toneladas de impurezas bajas de alto grado al 1,65% de óxido de litio ( Li ₂ O ) ^[10] roca dura de espodumena según estudios y perforaciones de Roche Dure, una de varias pegmatitas en el depósito.

La espodumena es una fuente importante de litio , para su uso en cerámica , teléfonos móviles y baterías (incluso para aplicaciones automotrices ), medicina , piroceram y como agente fundente. A partir de 2019, aproximadamente la mitad del litio se extrae de minerales, que consisten principalmente en espodumena. El litio se recupera de la espodumena por disolución en ácido , o extracción con otros reactivos, después de tostarlo para convertirlo en β-espodumena más reactiva. La ventaja de la espodumena como fuente de litio en comparación con las fuentes de salmuera es la mayor concentración de litio, pero a un mayor costo de extracción. ^[11]

En 2016, se pronosticó que el precio sería de 500 a 600 dólares por tonelada durante los próximos años. ^[12] Sin embargo, el precio se disparó por encima de los 800 dólares en enero de 2018 y la producción aumentó más que el consumo, lo que redujo el precio a 400 dólares en septiembre de 2020. ^{[13] [14]}

La producción mundial de litio a través de espodumena fue de alrededor de 80.000 toneladas métricas por año en 2018, principalmente de la pegmatita de Greenbushes en Australia Occidental y de algunas fuentes chinas y chilenas . Se informa que la mina Talison Minerals en Greenbushes, Australia Occidental (que involucra a Tianqi Lithium , Albemarle Corporation y Global Advanced Metals ), es la segunda más grande del mundo y tiene el grado más alto de mineral con 2,4% de Li ₂ O (cifras de 2012). ^[15]

En 2020, Australia amplió la extracción de espodumena para convertirse en el principal país productor de litio del mundo. ^[16]

Un importante concentrado económico de espodumena, conocido como concentrado de espodumena 6 o SC6 , es un mineral de litio de alta pureza con aproximadamente un 6 por ciento de contenido de litio que se produce como materia prima para la producción posterior de baterías de iones de litio para vehículos eléctricos. ^{[17] [18]}

La extracción de litio de la espodumena, a menudo concentrado de espodumena 6 (SC6), es un desafío debido a la fuerte unión del litio en la estructura cristalina . Los métodos de procesamiento se basan en el procesamiento pirometalúrgico (tostado a altas temperaturas superiores a 800 °C (1470 °F) para convertir la espodumena de la estructura alfa fuertemente unida a una estructura beta más abierta de la que el litio se extrae más fácilmente) y luego enfriar y reaccionar con varios reactivos en una secuencia de pasos de procesamiento hidrometalúrgico. Los reactivos de extracción adecuados incluyen sulfatos de metales alcalinos, como sulfato de sodio ; carbonato de sodio ; cloro ; o ácido fluorhídrico . ^[19] Una forma común de litio más refinado es el hidróxido de litio , comúnmente utilizado como insumo en la industria de las baterías para fabricar material de cátodo de batería de iones de litio (Li-ion).

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La hiddenita es una variedad de gema de color verde esmeralda pálido reportada por primera vez en el condado de Alexander, Carolina del Norte , EE. UU. ^[20] Recibió su nombre en honor a William Earl Hidden (16 de febrero de 1853 - 12 de junio de 1918), ingeniero de minas, coleccionista y comerciante de minerales. ^{[21] [ cita(s) adicional(es) necesaria(s) ]}

Esta variedad de espodumena de color verde esmeralda se colorea con cromo, al igual que las esmeraldas . Algunas espodumenas verdes se colorean con sustancias distintas del cromo; estas piedras tienden a tener un color más claro; no son hideditas verdaderas.

La kunzita es una piedra preciosa de color púrpura , una variedad de espodumena, cuyo color proviene de cantidades mínimas o mínimas de manganeso . La exposición a la luz solar puede hacer que su color se desvanezca. ^[21]

La kunzita fue descubierta en 1902 y recibió su nombre en honor a George Frederick Kunz , joyero jefe de Tiffany & Co. en ese momento y destacado mineralogista. ^[21] Se ha encontrado en Brasil , Estados Unidos, Canadá , la CEI , México , Suecia , Australia Occidental , Afganistán y Pakistán . ^{[21] [22]}

• 
  Un cristal de kunzita casi incoloro (arriba a la izquierda), una kunzita rosa pálida cortada (arriba a la derecha) y un cristal de hiddenita verdoso (abajo) (escala desconocida)
• 
  Kunzita, Provincia de Nuristán, Afganistán
• 
  Hiddenita de Araçuaí, Minas Gerais, Brasil

Trifano es el nombre utilizado para las variedades amarillentas de espodumena. ^[23]

• Lista de minerales

• Kunz, George Frederick (1892). Gemas y piedras preciosas de América del Norte . Nueva York: The Scientific Publishing Company.
• Palache, C., Davidson, SC, y Goranson, EA (1930). "El yacimiento de Hiddenite en el condado de Alexander, Carolina del Norte". American Mineralogist, vol. 15, n.º 8, pág. 280
• Webster, R. (2000). Gemas: sus fuentes, descripciones e identificación (5.ª ed.), págs. 186-190. Gran Bretaña: Butterworth-Heinemann.
• Los actores clave del litio en Quebec Archivado 2013-01-30 en archive.today , "Daily News", The Northern Miner , 11 de agosto de 2010.

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• Textos en Wikisource:
  • "Kunzita". Enciclopedia Británica (11.ª ed.). 1911.
  • Rudler, Frederick William (1911). "Espodumena". Enciclopedia Británica (11.ª ed.).
  • "Espodumena". Nueva Enciclopedia Internacional . 1905.