Una nueva investigación pionera ha ayudado a los geólogos a resolver un enigma de larga data que podría ayudar a identificar nuevos, concentraciones sin explotar de algunos de los depósitos de tierras raras más valiosos.

Un equipo de geólogos, dirigido por la profesora Frances Wall de la Escuela de Minas de Camborne, han descubierto una nueva hipótesis para predecir dónde se podrían encontrar los elementos de tierras raras neodimio y disprosio.

Los elementos se encuentran entre los más buscados, porque son una parte esencial de la fabricación de energía limpia y digital, incluidos imanes en grandes turbinas eólicas y motores de automóviles eléctricos.

Para la nueva investigación, Los científicos llevaron a cabo una serie de experimentos que demostraron que el sodio y el potasio, en lugar del cloro o el flúor, como se pensaba anteriormente, eran los ingredientes clave para hacer que estos elementos de tierras raras fueran solubles.

Esto es crucial, ya que determina si cristalizan, haciéndolos aptos para la extracción, o si permanecen disueltos en fluidos.

Por lo tanto, los experimentos podrían permitir a los geólogos hacer mejores predicciones sobre dónde es probable que se encuentren las mejores concentraciones de neodimio y disprosio.

Los resultados se publican en la revista, Avances de la ciencia el viernes, 9 de octubre de 2020.

Investigadores de la Universidad de Exeter, a través del proyecto 'SoS RARE', han estudiado previamente muchos ejemplos naturales de las raíces de volcanes de carbonatita extintos muy inusuales, donde se encuentran los mejores depósitos de tierras raras del mundo, para intentar identificar posibles depósitos de minerales de tierras raras.

Sin embargo, para conocer mejor sus resultados, invitaron a Michael Anenburg a unirse al equipo para realizar experimentos en la Universidad Nacional de Australia (ANU).

Simuló la cristalización del magma de carbonato fundido para averiguar qué elementos se concentrarían en las aguas calientes que quedaron del proceso de cristalización.

Demostró que el sodio y el potasio hacen que las tierras raras sean solubles en solución. Sin sodio ni potasio, Los minerales de tierras raras se precipitan en la propia carbonatita. Con sodio los minerales intermedios como la burbankita se forman y luego se reemplazan. Con potasio, el disprosio es más soluble que el neodimio y se transmite a las rocas circundantes.

Profesora Frances Wall, El líder del proyecto SoS RARE dijo:"Esta es una solución elegante que nos ayuda a comprender mejor dónde pueden concentrarse las tierras raras 'pesadas' como el disprosio y las tierras raras 'ligeras' como el neodimio 'en y alrededor de las intrusiones de carbonatita. Siempre estábamos buscando evidencia de soluciones que contienen cloruro pero no logramos encontrarlo. Estos resultados nos dan nuevas ideas ".

Michael Anenburg, un becario postdoctoral en ANU dijo:"Mis diminutas cápsulas experimentales revelaron minerales que la naturaleza normalmente nos oculta. Fue una sorpresa lo bien que explican lo que vemos en rocas naturales y depósitos de minerales".

"Movilidad de elementos de tierras raras en y alrededor de carbonatitas controladas por sodio, potasio, y sílice "se publica en Avances de la ciencia el viernes, 9 de octubre de 2020.