Punto de referencia: el auge de las baterías de iones de litio impulsa la demanda de espato flúor

Se espera que la demanda de fluoruro del sector de baterías de iones de litio supere los 1.6 millones de toneladas para 2030, lo que representa una parte significativa del mercado general, según el nuevo Fluorspar Market Outlook de Benchmark.

Este mineral, compuesto principalmente de fluoruro de calcio (CaF₂), tiene potencial más allá de sus usos tradicionales en refrigerantes, fabricación de acero y producción de aluminio. El espato flúor se produce principalmente mediante operaciones a cielo abierto y tiene dos grados principales: grado metalúrgico (metespato) para la fabricación de acero y grado ácido (espato ácido). El material se extrae y luego se procesa mediante trituración, molienda y clasificación física.

Acidspar requiere una mayor refinación química para alcanzar el 97% de CaF₂ contenido. El producto final se vende en forma de polvo y se transporta como torta de filtración seca o húmeda, según las rutas de envío y el mercado final.

A medida que el mercado de baterías de iones de litio experimenta un crecimiento masivo impulsado por los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía renovable, las propiedades del fluorita encuentran cada vez más aplicaciones en cuatro áreas clave:

1. Aglutinante de fluoruro de polivinilideno (PVDF) en cátodos: El PVDF, un fluoropolímero derivado del espato flúor, sirve como material aglutinante fundamental que mantiene unidos los materiales activos del cátodo. Su excelente rendimiento en baterías de alto voltaje y su resistencia a ambientes químicos hostiles lo hacen insustituible. La creciente demanda de cátodos con alto contenido de níquel, con su densidad energética superior, aumenta aún más el consumo de PVDF.
2. Recubrimiento de PVDF en separadores en celdas formato bolsa: Las celdas de bolsa, populares en electrónica de consumo y aplicaciones de baterías más pequeñas, emplean separadores recubiertos con PVDF para mejorar su estabilidad y seguridad. Esta aplicación, aunque actualmente es menor que el uso de aglutinantes catódicos, está experimentando un rápido crecimiento debido a la creciente popularidad de las células de bolsa.
3. Hexafluorofosfato de litio (LiPF₆) electrolito: LiPF₆ Sirve como sal electrolítica clave en las baterías de iones de litio, facilitando el movimiento de los iones de litio. Su producción depende en gran medida del ácido fluorhídrico (HF), que se deriva del espato flúor. La creciente demanda de baterías de iones de litio se traduce directamente en un aumento de LiPF₆ y, en consecuencia, el consumo de espato flúor.
4. Ácido fluorhídrico para la purificación de ánodos: El grafito en escamas naturales, un material anódico común, a menudo contiene impurezas como sílice. HF juega un papel crucial en la eliminación de estas impurezas, mejorando el rendimiento y la seguridad del ánodo. A medida que aumenta la demanda de grafito de alta pureza, también aumenta la dependencia del HF y, posteriormente, del espato flúor.

Esta creciente demanda presenta oportunidades para la industria del espato flúor. Sin embargo, aún quedan desafíos, según Benchmark.

• Restricciones de oferta: La producción actual de espato flúor se concentra en gran medida en unos pocos países, lo que genera preocupaciones sobre posibles cuellos de botella en el suministro. Además, las estrictas regulaciones ambientales pueden obstaculizar el desarrollo de nuevas minas, reduciendo aún más la oferta. Los proyectos mineros nuevos, a gran escala y de alta ley pueden requerir grandes cantidades de capital nuevo, lo que puede presentar desafíos en jurisdicciones con perfiles de alto riesgo.
• Volatilidad de precios: Los precios del espato flúor han sido históricamente volátiles, afectados por factores como las tensiones geopolíticas y las fluctuaciones en la demanda de otros sectores. Esta volatilidad puede crear incertidumbre para los fabricantes de baterías y obstaculizar la planificación a largo plazo. Diversificar la oferta y mejorar la transparencia de los precios ayudará a eliminar parte de la incertidumbre de este mercado crítico.
• Preocupaciones de sostenibilidad: La extracción y el procesamiento de espato flúor plantean preocupaciones ambientales, lo que requiere prácticas responsables y la adopción de tecnologías de extracción y procesamiento sostenibles. Una vez más, es probable que diversificar la oferta lejos de los productores artesanales (particularmente en China) mejore las credenciales de sostenibilidad de la industria. Esto es particularmente cierto si se puede financiar un suministro adicional en países que ya tienen una industria minera avanzada y sofisticada.

A pesar de estos desafíos, las perspectivas a largo plazo para el espato flúor, particularmente el espato ácido, son prometedoras, dice Benchmark. El papel crucial que desempeña en la producción de baterías de iones de litio, junto con la creciente demanda de soluciones energéticas más limpias, está impulsando la innovación y la inversión en exploración, procesamiento y prácticas sostenibles.

China domina el mercado del espato flúor y representa más del 60% de la producción mundial. Sin embargo, empresas como Sigma Lithium Resources de Canadá y Tivan de Australia Occidental están explorando nuevos depósitos de espato ácido con calidades y economías prometedoras.

Inversiones en tecnologías de reciclaje para LiPF₆ y el PVDF podría reducir la dependencia del espato flúor virgen a largo plazo. Benchmark espera que el procesamiento y la chatarra al final de su vida útil de las baterías de iones de litio aumenten considerablemente para 2040.

Se están realizando investigaciones para desarrollar fuentes alternativas de flúor, como el ácido fluosilícico, para reducir la dependencia de la minería de espato flúor. El ácido fluosilícico es un subproducto del sector del ácido fosfórico y algunas empresas como la china Do-Fluoride lo están utilizando como materia prima para la producción de HF, en lugar de espato ácido.

Una forma pura de ácido fosfórico (conocida como PPA) es un precursor de los cátodos de baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) y se espera que la minería de roca de fosfato crezca un 25% a 278 millones de toneladas para 2030, según Benchmark.

Benchmark acaba de lanzar el nuevo Fluorspar Market Outlook con un análisis detallado de la oferta, la demanda y los precios hasta 2030.

Fuente de Congreso de coches ecológicos

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