Los elementos de tierras raras ( REE ), también llamados metales de tierras raras o tierras raras o, en contexto, óxidos de tierras raras , y en ocasiones los lantánidos (aunque normalmente se incluyen el itrio y el escandio , que no pertenecen a esta serie). como tierras raras), [1] son un conjunto de 17 metales pesados blandos de color blanco plateado brillante casi indistinguibles . Los compuestos que contienen tierras raras tienen diversas aplicaciones en componentes eléctricos y electrónicos, láseres, vidrio, materiales magnéticos y procesos industriales.
El escandio y el itrio se consideran elementos de tierras raras porque tienden a encontrarse en los mismos depósitos minerales que los lantánidos y exhiben propiedades químicas similares, pero tienen propiedades eléctricas y magnéticas diferentes . [2] [3] El término 'tierras raras' es un nombre inapropiado porque en realidad no son escasas , aunque históricamente tomó mucho tiempo aislar estos elementos. [4] [5]
Estos metales se empañan lentamente en el aire a temperatura ambiente y reaccionan lentamente con agua fría para formar hidróxidos, liberando hidrógeno. Reaccionan con el vapor para formar óxidos y se encienden espontáneamente a una temperatura de 400 °C (752 °F). Estos elementos y sus compuestos no tienen otra función biológica que la de varias enzimas especializadas, como las metanol deshidrogenasas dependientes de lantánidos en las bacterias. [6] Los compuestos solubles en agua son de leve a moderadamente tóxicos, pero los insolubles no lo son. [7] Todos los isótopos del prometio son radiactivos y no se produce de forma natural en la corteza terrestre, excepto una pequeña cantidad generada por la fisión espontánea del uranio-238 . A menudo se encuentran en minerales con torio y, con menor frecuencia, en uranio .
Aunque los elementos de tierras raras son técnicamente relativamente abundantes en toda la corteza terrestre ( el cerio es el elemento número 25 más abundante con 68 partes por millón, más abundante que el cobre ), en la práctica esto se extiende entre trazas de impurezas, por lo que para obtener tierras raras Las tierras con una pureza utilizable requieren procesar enormes cantidades de mineral en bruto con un gran coste, de ahí el nombre de tierras "raras".
Debido a sus propiedades geoquímicas , los elementos de tierras raras suelen estar dispersos y no suelen encontrarse concentrados en minerales de tierras raras . En consecuencia, los depósitos de mineral económicamente explotables son escasos. [8] El primer mineral de tierras raras descubierto (1787) fue la gadolinita , un mineral negro compuesto de cerio, itrio, hierro, silicio y otros elementos. Este mineral fue extraído de una mina en el pueblo de Ytterby en Suecia ; cuatro de los elementos de tierras raras llevan nombres derivados de esta única ubicación.
Aquí se proporciona una tabla que enumera los 17 elementos de tierras raras, su número atómico y símbolo, la etimología de sus nombres y sus usos principales (ver también Aplicaciones de los lantánidos ). Algunos de los elementos de tierras raras llevan el nombre de los científicos que los descubrieron o dilucidaron sus propiedades elementales, y algunos de las ubicaciones geográficas donde se descubrieron.
Un mnemónico para los nombres de los elementos de la sexta fila en orden es "Últimamente, las fiestas universitarias nunca producen chicas europeas sexys que beben mucho a pesar de que las mires". [15]
Las tierras raras se descubrieron principalmente como componentes de minerales. El iterbio se encontró en la "iterbita" (rebautizada como gadolinita en 1800) descubierta por el teniente Carl Axel Arrhenius en 1787 en una cantera en el pueblo de Ytterby , Suecia [16] y denominada "rara" porque nunca se había visto todavía. [17] La "itria" de Arrhenius llegó a Johan Gadolin , profesor de la Real Academia de Turku , y su análisis arrojó un óxido desconocido ("tierra" en el lenguaje geológico de la época [17] ), al que llamó itria . Anders Gustav Ekeberg aisló berilio de la gadolinita pero no pudo reconocer otros elementos en el mineral. Después de este descubrimiento en 1794, Jöns Jacob Berzelius y Wilhelm Hisinger reexaminaron un mineral de Bastnäs cerca de Riddarhyttan , Suecia, que se creía que era un mineral de hierro y tungsteno . En 1803 obtuvieron un óxido blanco y lo llamaron ceria . Martin Heinrich Klaproth descubrió de forma independiente el mismo óxido y lo llamó ocroia . Fueron necesarios otros 30 años para que los investigadores determinaran que ambos minerales contenían otros elementos: ceria e itria (la similitud de las propiedades químicas de los metales de tierras raras dificultaba su separación).
En 1839, Carl Gustav Mosander , asistente de Berzelius, separó la ceria calentando el nitrato y disolviendo el producto en ácido nítrico . Llamó lantana al óxido de la sal soluble . Le tomó tres años más separar aún más el lanthana en didymia y lanthana pura. La didymia, aunque ya no podía separarse mediante las técnicas de Mosander, en realidad seguía siendo una mezcla de óxidos.
En 1842 Mosander también separó la itria en tres óxidos: itria pura, terbia y erbia (todos los nombres se derivan del nombre de la ciudad "Ytterby"). A la tierra que daba sales rosadas la llamó terbio ; al que produjo peróxido amarillo lo llamó erbio .
En 1842, el número de elementos de tierras raras conocidos ascendía a seis: itrio, cerio, lantano, didimio, erbio y terbio.
Nils Johan Berlin y Marc Delafontaine intentaron también separar la itria cruda y encontraron las mismas sustancias que obtuvo Mosander, pero Berlin nombró (1860) a la sustancia que daba sales rosadas erbio , y Delafontaine nombró a la sustancia con peróxido amarillo terbio . Esta confusión dio lugar a varias afirmaciones falsas de nuevos elementos, como el mosandrium de J. Lawrence Smith , o el philippium y decipium de Delafontaine. Debido a la dificultad para separar los metales (y determinar que la separación es completa), el número total de descubrimientos falsos fue de docenas, [18] [19] y algunos sitúan el número total de descubrimientos en más de cien. [20]
No hubo más descubrimientos durante 30 años, y el elemento didimio figuraba en la tabla periódica de elementos con una masa molecular de 138. En 1879, Delafontaine utilizó el nuevo proceso físico de la espectroscopia óptica de llama y encontró varias líneas espectrales nuevas en la didimia. También en 1879, Paul Émile Lecoq de Boisbaudran aisló el nuevo elemento samario del mineral samarskita .
Lecoq de Boisbaudran separó aún más la tierra de Samaria en 1886, y Jean Charles Galissard de Marignac obtuvo un resultado similar mediante el aislamiento directo de la samarskita. Llamaron al elemento gadolinio en honor a Johan Gadolin , y su óxido recibió el nombre de " gadolinia ".
Análisis espectroscópicos adicionales entre 1886 y 1901 de samaria, itria y samarskita realizados por William Crookes , Lecoq de Boisbaudran y Eugène-Anatole Demarçay arrojaron varias líneas espectrales nuevas que indicaban la existencia de un elemento desconocido. La cristalización fraccionada de los óxidos dio lugar al europio en 1901.
En 1839 estuvo disponible la tercera fuente de tierras raras. Se trata de un mineral similar a la gadolinita llamado uranotantalio (ahora llamado " samarskita ") un óxido de una mezcla de elementos como itrio, iterbio, hierro, uranio, torio, calcio, niobio y tantalio. Este mineral de Miass , en el sur de los Montes Urales , fue documentado por Gustav Rose . El químico ruso R. Harmann propuso que en este mineral debería estar presente un nuevo elemento al que llamó " ilmenio ", pero más tarde, Christian Wilhelm Blomstrand , Galissard de Marignac y Heinrich Rose encontraron en él sólo tantalio y niobio ( columbio ).
El número exacto de elementos de tierras raras que existían no estaba muy claro y se estimó un número máximo de 25. El uso de espectros de rayos X (obtenidos mediante cristalografía de rayos X ) por Henry Gwyn Jeffreys Moseley permitió asignar números atómicos a los elementos. Moseley descubrió que el número exacto de lantánidos tenía que ser 15, pero que el elemento 61 aún no había sido descubierto. (Se trata de prometio, un elemento radiactivo cuyo isótopo más estable tiene una vida media de sólo 18 años).
Utilizando estos datos sobre los números atómicos obtenidos de la cristalografía de rayos X, Moseley también demostró que el hafnio (elemento 72) no sería un elemento de tierras raras. Moseley murió en la Primera Guerra Mundial en 1915, años antes de que se descubriera el hafnio. Por tanto, la afirmación de Georges Urbain de que había descubierto el elemento 72 era falsa. El hafnio es un elemento que se encuentra en la tabla periódica inmediatamente debajo del circonio , y el hafnio y el circonio tienen propiedades químicas y físicas muy similares.
Durante la década de 1940, Frank Spedding y otros en los Estados Unidos (durante el Proyecto Manhattan ) desarrollaron procedimientos químicos de intercambio iónico para separar y purificar elementos de tierras raras. Este método se aplicó por primera vez a los actínidos para separar el plutonio-239 y el neptunio del uranio , torio , actinio y otros actínidos de los materiales producidos en los reactores nucleares . El plutonio-239 era muy deseable porque es un material fisionable .
Las principales fuentes de elementos de tierras raras son los minerales bastnäsita ( RCO 3 F , donde R es una mezcla de elementos de tierras raras), monacita ( XPO 4 , donde X es una mezcla de elementos de tierras raras y, a veces, torio) y loparita ( (Ce,Na,Ca)(Ti,Nb)O 3 ), y las arcillas lateríticas de adsorción de iones . A pesar de su alta abundancia relativa, los minerales de tierras raras son más difíciles de extraer y extraer que fuentes equivalentes de metales de transición (debido en parte a sus propiedades químicas similares), lo que hace que los elementos de tierras raras sean relativamente caros. Su uso industrial fue muy limitado hasta que se desarrollaron técnicas de separación eficientes, como el intercambio iónico , la cristalización fraccionada y la extracción líquido-líquido a finales de los años cincuenta y principios de los sesenta. [21]
Algunos concentrados de ilmenita contienen pequeñas cantidades de escandio y otros elementos de tierras raras, que podrían analizarse mediante XRF . [22]
Antes de que estuvieran disponibles los métodos de elución y intercambio iónico , la separación de las tierras raras se lograba principalmente mediante precipitación o cristalización repetida . En aquellos días, la primera separación fue en dos grupos principales, las tierras de cerio (lantano, cerio, praseodimio, neodimio y samario) y las tierras de itrio (escandio, itrio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio). . El europio, el gadolinio y el terbio se consideraron como un grupo separado de elementos de tierras raras (el grupo del terbio), o el europio se incluyó en el grupo del cerio y el gadolinio y el terbio en el grupo del itrio. En el último caso, los elementos del bloque f se dividen por la mitad: la primera mitad (La–Eu) forma el grupo cerio, y la segunda mitad (Gd–Yb) junto con el grupo 3 (Sc, Y, Lu) forman el grupo itrio. [23] La razón de esta división surgió de la diferencia en la solubilidad de los sulfatos dobles de tierras raras con sodio y potasio. Los dobles sulfatos de sodio del grupo del cerio son poco solubles, los del grupo del terbio poco y los del grupo del itrio son muy solubles. [24] A veces, el grupo del itrio se dividía en el grupo del erbio (disprosio, holmio, erbio y tulio) y el grupo del iterbio (iterbio y lutecio), pero hoy en día el grupo principal se encuentra entre los grupos cerio e itrio. [25] Hoy en día, los elementos de tierras raras se clasifican como elementos de tierras raras ligeros o pesados, en lugar de en los grupos cerio e itrio.
La clasificación de los elementos de tierras raras es inconsistente entre los autores. [26] La distinción más común entre elementos de tierras raras se hace mediante números atómicos ; aquellos con números atómicos bajos se conocen como elementos de tierras raras ligeras (LREE), aquellos con números atómicos altos son elementos de tierras raras pesadas (HREE) y aquellos que se encuentran en el medio se denominan típicamente tierras raras medias. elementos (MREE). [27] Comúnmente, los elementos de tierras raras con números atómicos de 57 a 61 (lantano a prometio) se clasifican como ligeros y aquellos con números atómicos de 62 y mayores se clasifican como elementos de tierras raras pesados. [28] El aumento del número atómico entre los elementos de tierras raras ligeros y pesados y la disminución de los radios atómicos a lo largo de la serie provocan variaciones químicas. [28] El europio está exento de esta clasificación ya que tiene dos estados de valencia: Eu 2+ y Eu 3+ . [28] El itrio se agrupa como elemento pesado de tierras raras debido a similitudes químicas. [29] La ruptura entre los dos grupos a veces se sitúa en otra parte, como entre los elementos 63 (europio) y 64 (gadolinio). [30] Las densidades metálicas reales de estos dos grupos se superponen: el grupo "ligero" tiene densidades de 6,145 (lantano) a 7,26 (prometio) o 7,52 (samario) g/cc, y el grupo "pesado" de 6,965 (iterbio). ) a 9,32 (tulio), además de incluir itrio en 4,47. El europio tiene una densidad de 5,24.
Los elementos de tierras raras, excepto el escandio , son más pesados que el hierro y, por tanto, se producen mediante nucleosíntesis de supernovas o mediante el proceso s en estrellas asintóticas de rama gigante . En la naturaleza, la fisión espontánea del uranio-238 produce trazas de prometio radiactivo , pero la mayor parte del prometio se produce sintéticamente en reactores nucleares.
Debido a su similitud química, las concentraciones de tierras raras en las rocas sólo cambian lentamente mediante procesos geoquímicos, lo que hace que sus proporciones sean útiles para la geocronología y la datación de fósiles.
Los elementos de tierras raras se encuentran en la naturaleza en combinación con fosfato ( monacita ), carbonato - fluoruro ( bastnäsita ) y aniones de oxígeno.
En sus óxidos, la mayoría de los elementos de tierras raras sólo tienen una valencia de 3 y forman sesquióxidos (el cerio forma CeO 2 ). Se conocen cinco estructuras cristalinas diferentes, según el elemento y la temperatura. La fase X y la fase H sólo son estables por encima de 2000 K. A temperaturas más bajas, existen la fase A hexagonal, la fase B monoclínica y la fase C cúbica, que es la forma estable a temperatura ambiente para la mayoría de los elementos. Alguna vez se pensó que la fase C estaba en el grupo espacial I 2 1 3 (no. 199), [31] pero ahora se sabe que está en el grupo espacial Ia 3 (no. 206). La estructura es similar a la de la fluorita o el dióxido de cerio (en la que los cationes forman una red cúbica centrada en las caras y los aniones se ubican dentro de los tetraedros de cationes), excepto que falta una cuarta parte de los aniones (oxígeno). La celda unitaria de estos sesquióxidos corresponde a ocho celdas unitarias de fluorita o dióxido de cerio, con 32 cationes en lugar de 4. A esto se le llama estructura bixbyita , tal como ocurre en un mineral de ese nombre ( (Mn,Fe) 2 O 3 ) . [32]
Como se ve en el gráfico, los elementos de tierras raras se encuentran en la Tierra en concentraciones similares a las de muchos metales de transición comunes. El elemento de tierras raras más abundante es el cerio , que en realidad es el elemento número 25 más abundante en la corteza terrestre , con 68 partes por millón (aproximadamente tan común como el cobre). La excepción es la "tierra rara" de prometio , altamente inestable y radiactiva, que es bastante escasa. El isótopo más longevo del prometio tiene una vida media de 17,7 años, por lo que el elemento existe en la naturaleza en cantidades insignificantes (aproximadamente 572 g en toda la corteza terrestre). [33] El prometio es uno de los dos elementos que no tienen isótopos estables (no radiactivos) y son seguidos por elementos estables (es decir, con mayor número atómico) (el otro es el tecnecio ).
Los elementos de tierras raras se encuentran a menudo juntos. Durante la acreción secuencial de la Tierra, los elementos densos de tierras raras se incorporaron a las porciones más profundas del planeta. La diferenciación temprana del material fundido incorporó en gran medida las tierras raras a las rocas del manto . [34] La alta intensidad del campo [ se necesita aclaración ] y los grandes radios iónicos de las tierras raras las hacen incompatibles con las redes cristalinas de la mayoría de los minerales formadores de rocas, por lo que REE sufrirá una fuerte partición en una fase fundida si hay una presente. [34] Los REE son químicamente muy similares y siempre han sido difíciles de separar, pero la disminución gradual del radio iónico de los REE ligeros (LREE) a los REE pesados (HREE), llamada contracción de los lantánidos , puede producir una amplia separación entre los REE ligeros y los pesados. REE. Los radios iónicos más grandes de LREE los hacen generalmente más incompatibles que los HREE en minerales formadores de rocas y se dividirán con más fuerza en una fase fundida, mientras que HREE puede preferir permanecer en el residuo cristalino, particularmente si contiene minerales compatibles con HREE como el granate . . [34] [35] El resultado es que todo el magma formado a partir de fusión parcial siempre tendrá mayores concentraciones de LREE que de HREE, y los minerales individuales pueden estar dominados por HREE o LREE, dependiendo de qué rango de radios iónicos se ajuste mejor a la red cristalina. . [34]
Entre los fosfatos anhidros de tierras raras, es el mineral tetragonal xenotima el que incorpora itrio y HREE, mientras que la fase monoclínica de monacita incorpora cerio y LREE preferentemente. El tamaño más pequeño del HREE permite una mayor solubilidad sólida en los minerales formadores de rocas que forman el manto de la Tierra y, por lo tanto, el itrio y el HREE muestran menos enriquecimiento en la corteza terrestre en relación con la abundancia de condríticas que el cerio y el LREE. Esto tiene consecuencias económicas: grandes yacimientos de LREE son conocidos en todo el mundo y están siendo explotados. Los yacimientos de HREE son más raros, más pequeños y menos concentrados. La mayor parte del suministro actual de HREE se origina en los minerales de "arcilla de absorción de iones" del sur de China. Algunas versiones proporcionan concentrados que contienen aproximadamente un 65 % de óxido de itrio, estando el HREE presente en proporciones que reflejan la regla de Oddo-Harkins : REE pares con abundancias de aproximadamente el 5 % cada uno, y REE impares con abundancias de aproximadamente el 1 % cada uno. Se encuentran composiciones similares en xenotima o gadolinita. [36]
Los minerales bien conocidos que contienen itrio y otros HREE incluyen gadolinita, xenotima, samarskita , euxenita , fergusonita , itrotantalita, itrotungstita, ittrofluorita (una variedad de fluorita ), talenita e itrialita . Se encuentran pequeñas cantidades en el circón , que obtiene su típica fluorescencia amarilla de algunos de los HREE que lo acompañan. El mineral de circonio eudialito , como el que se encuentra en el sur de Groenlandia , contiene cantidades pequeñas pero potencialmente útiles de itrio. De los minerales de itrio mencionados anteriormente, la mayoría jugó un papel en el suministro de cantidades de lantánidos para la investigación durante los días del descubrimiento. La xenotima se recupera ocasionalmente como subproducto del procesamiento de arena pesada, pero no es tan abundante como la monacita recuperada de manera similar (que generalmente contiene un pequeño porcentaje de itrio). Los minerales de uranio de Ontario ocasionalmente han producido itrio como subproducto. [36]
Los minerales conocidos que contienen cerio y otros LREE incluyen bastnäsita , monacita , alanita , loparita , ancilita , parisita , lantanita , chevkinita , cerita , stillwellita , britolita, fluocerita y cerianita. La monacita (arenas marinas de Brasil , India o Australia ; roca de Sudáfrica ), la bastnäsita (de la mina de tierras raras Mountain Pass o de varias localidades de China) y la loparita ( península de Kola , Rusia ) han sido los principales minerales de cerio y los lantánidos ligeros. [36]
Los depósitos enriquecidos de elementos de tierras raras en la superficie de la Tierra, carbonatitas y pegmatitas , están relacionados con el plutonismo alcalino , un tipo poco común de magmatismo que se produce en entornos tectónicos donde hay rifting o que están cerca de zonas de subducción . [35] En un entorno de rift, el magma alcalino se produce por grados muy pequeños de fusión parcial (<1%) de peridotita granate en el manto superior (200 a 600 km de profundidad). [35] Esta masa fundida se enriquece en elementos incompatibles, como las tierras raras, lixiviándolos del residuo cristalino. El magma resultante se eleva como un diapiro , o diatrema , a lo largo de fracturas preexistentes, y puede emplazarse profundamente en la corteza o hacer erupción en la superficie. Los tipos típicos de depósitos enriquecidos con REE que se forman en entornos de rift son carbonatitas y granitoides de tipo A y M. [34] [35] Cerca de las zonas de subducción, la fusión parcial de la placa de subducción dentro de la astenosfera (80 a 200 km de profundidad) produce un magma rico en volátiles (altas concentraciones de CO 2 y agua), con altas concentraciones de elementos alcalinos, y alta movilidad de elementos en los que las tierras raras están fuertemente divididas. [34] Esta masa fundida también puede elevarse a lo largo de fracturas preexistentes y emplazarse en la corteza sobre la losa en subducción o hacer erupción en la superficie. Los depósitos enriquecidos con REE que se forman a partir de estos fundidos son típicamente granitoides de tipo S. [34] [35]
Los magmas alcalinos enriquecidos con elementos de tierras raras incluyen carbonatitas, granitos peralcalinos (pegmatitas) y sienita nefelina . Las carbonatitas cristalizan a partir de fluidos ricos en CO 2 , que pueden producirse por fusión parcial de lherzolita carbonatada hidratada para producir un magma primario rico en CO 2 , por cristalización fraccionada de un magma primario alcalino o por separación de un inmiscible rico en CO 2 . líquido de. [34] [35] Estos líquidos se forman más comúnmente en asociación con cratones precámbricos muy profundos , como los que se encuentran en África y el Escudo Canadiense. [34] Las ferrocarbonatitas son el tipo más común de carbonatita que se enriquece en REE y, a menudo, se colocan como tuberías brechadas de etapa tardía en el núcleo de complejos ígneos; Consisten en calcita y hematita de grano fino, a veces con concentraciones significativas de ankerita y concentraciones menores de siderita. [34] [35] Los grandes depósitos de carbonatita enriquecidos en elementos de tierras raras incluyen Mount Weld en Australia, Thor Lake en Canadá, Zandkopsdrift en Sudáfrica y Mountain Pass en Estados Unidos. [35] Los granitos peralcalinos (granitoides tipo A) tienen concentraciones muy altas de elementos alcalinos y concentraciones muy bajas de fósforo; se depositan a profundidades moderadas en zonas extensionales, a menudo como complejos de anillos ígneos o como tuberías, cuerpos masivos y lentes. [34] [35] Estos fluidos tienen viscosidades muy bajas y alta movilidad de elementos, lo que permite la cristalización de granos grandes, a pesar de un tiempo de cristalización relativamente corto en el emplazamiento; su gran tamaño de grano es la razón por la que estos depósitos se denominan comúnmente pegmatitas. [35] Las pegmatitas económicamente viables se dividen en tipos de litio-cesio-tantalio (LCT) y niobio-itrio-flúor (NYF); Los tipos NYF están enriquecidos con minerales de tierras raras. Ejemplos de depósitos de pegmatitas de tierras raras incluyen Strange Lake en Canadá y Khaladean-Buregtey en Mongolia. [35] Los depósitos de sienita nefelina (granitoides tipo M) son 90% de feldespato y minerales feldespatoides. Se depositan en pequeños macizos circulares y contienen altas concentraciones de minerales accesorios que contienen tierras raras . [34] [35] En su mayor parte, estos depósitos son pequeños pero importantes ejemplos incluyen Illimaussaq-Kvanefeld en Groenlandia y Lovozera en Rusia. [35]
Los elementos de tierras raras también pueden enriquecerse en depósitos por alteración secundaria, ya sea por interacciones con fluidos hidrotermales o agua meteórica o por erosión y transporte de minerales resistentes que contienen REE. La argilización de minerales primarios enriquece los elementos insolubles al lixiviar sílice y otros elementos solubles, recristalizando el feldespato en minerales arcillosos como caolinita, haloisita y montmorillonita. En las regiones tropicales donde las precipitaciones son elevadas, la meteorización forma un espeso regolito argilizado, este proceso se denomina enriquecimiento supergénico y produce depósitos de laterita ; Los elementos pesados de tierras raras se incorporan a la arcilla residual mediante absorción. Este tipo de depósito sólo se extrae para REE en el sur de China, donde se produce la mayor parte de la producción mundial de elementos pesados de tierras raras. Las lateritas REE se forman en otros lugares, incluso sobre la carbonatita en Mount Weld en Australia. Los REE también se pueden extraer de depósitos de placer si la litología madre sedimentaria contiene minerales resistentes pesados que contienen REE. [35]
En 2011, Yasuhiro Kato, geólogo de la Universidad de Tokio que dirigió un estudio del lodo del fondo marino del Océano Pacífico, publicó resultados que indicaban que el lodo podría contener ricas concentraciones de minerales de tierras raras. Los depósitos, estudiados en 78 sitios, provienen de "penachos calientes de respiraderos hidrotermales que extraen estos materiales del agua de mar y los depositan en el fondo marino, poco a poco, durante decenas de millones de años". Una porción cuadrada de lodo rico en metales de 2,3 kilómetros de ancho podría contener suficientes tierras raras para satisfacer la mayor parte de la demanda mundial durante un año, informan geólogos japoneses en Nature Geoscience ". "Creo que los recursos de tierras raras submarinas son mucho más prometedores que los recursos terrestres", dijo Kato. "Las concentraciones de tierras raras eran comparables a las encontradas en las arcillas extraídas en China. Algunos depósitos contenían el doble de tierras raras pesadas, como el disprosio, un componente de los imanes de los motores de los automóviles híbridos". [36] [37]
Se espera que la demanda mundial de elementos de tierras raras (REE) se multiplique por más de cinco para 2030. [38] [39]
La clasificación geoquímica de los REE se suele realizar en función de su peso atómico . Una de las clasificaciones más comunes divide a las REE en 3 grupos: tierras raras ligeras (LREE - de 57 La a 60 Nd), intermedias (MREE - de 62 Sm a 67 Ho) y pesadas (HREE - de 68 Er a 71 Lu). Los REE suelen aparecer como iones trivalentes, excepto Ce y Eu que pueden tomar la forma de Ce 4+ y Eu 2+ dependiendo de las condiciones redox del sistema. En consecuencia, los REE se caracterizan por una identidad sustancial en su reactividad química, lo que resulta en un comportamiento en serie durante los procesos geoquímicos en lugar de ser característico de un solo elemento de la serie. Sc, Y y Lu se pueden distinguir electrónicamente de otras tierras raras porque no tienen electrones de valencia f , mientras que las demás sí los tienen, pero el comportamiento químico es casi el mismo.
Un factor distintivo en el comportamiento geoquímico de los REE está relacionado con la llamada " contracción de lantánidos ", que representa una disminución mayor de lo esperado en el radio atómico/iónico de los elementos a lo largo de la serie. Esto está determinado por la variación del efecto de apantallamiento hacia la carga nuclear debido al llenado progresivo del orbital 4 f que actúa contra los electrones de los orbitales 6 s y 5 d . La contracción de los lantánidos tiene un efecto directo sobre la geoquímica de los lantánidos, los cuales muestran un comportamiento diferente dependiendo de los sistemas y procesos en los que están involucrados. El efecto de la contracción de los lantánidos se puede observar en el comportamiento de REE tanto en un sistema geoquímico de tipo CHARAC (CHARge-and-RAdius-Controlled [40] ) donde elementos con carga y radio similares deberían mostrar un comportamiento geoquímico coherente, como en sistemas no geoquímicos. Sistemas CHARAC, como soluciones acuosas, donde la estructura electrónica también es un parámetro importante a considerar ya que la contracción de los lantánidos afecta el potencial iónico . Una consecuencia directa es que, durante la formación de enlaces de coordinación, el comportamiento de los REE cambia gradualmente a lo largo de la serie. Además, la contracción de los lantánidos hace que el radio iónico de Ho 3+ (0,901 Å) sea casi idéntico al de Y 3+ (0,9 Å), justificando la inclusión de este último entre los REE.
La aplicación de elementos de tierras raras a la geología es importante para comprender los procesos petrológicos de formación de rocas ígneas , sedimentarias y metamórficas . En geoquímica , los elementos de tierras raras se pueden utilizar para inferir los mecanismos petrológicos que han afectado a una roca debido a las sutiles diferencias de tamaño atómico entre los elementos, lo que provoca el fraccionamiento preferencial de algunas tierras raras con respecto a otras dependiendo de los procesos en juego.
El estudio geoquímico de los REE no se realiza sobre concentraciones absolutas –como se suele hacer con otros elementos químicos– sino sobre concentraciones normalizadas para observar su comportamiento serial. En geoquímica, los elementos de tierras raras se presentan típicamente en diagramas de "araña" normalizados, en los que la concentración de elementos de tierras raras se normaliza a un estándar de referencia y luego se expresa como el logaritmo en base 10 del valor.
Comúnmente, los elementos de tierras raras se normalizan como meteoritos condríticos , ya que se cree que son la representación más cercana del material no fraccionado del Sistema Solar. Sin embargo, se pueden aplicar otros estándares de normalización dependiendo del propósito del estudio. La normalización a un valor de referencia estándar, especialmente de un material que se cree que no está fraccionado, permite comparar las abundancias observadas con las abundancias iniciales del elemento. La normalización también elimina el pronunciado patrón en 'zig-zag' causado por las diferencias en abundancia entre números atómicos pares e impares . La normalización se realiza dividiendo las concentraciones analíticas de cada elemento de la serie por la concentración del mismo elemento en un estándar determinado, según la ecuación:
donde n indica la concentración normalizada, la concentración analítica del elemento medido en la muestra y la concentración del mismo elemento en el material de referencia. [41]
Es posible observar la tendencia en serie de los REE informando sus concentraciones normalizadas frente al número atómico. Las tendencias que se observan en los diagramas de "araña" generalmente se denominan "patrones", que pueden ser un diagnóstico de procesos petrológicos que han afectado el material de interés. [27]
Según la forma general de los patrones o gracias a la presencia (o ausencia) de las llamadas "anomalías", se puede obtener información sobre el sistema examinado y los procesos geoquímicos que ocurren. Las anomalías representan un enriquecimiento (anomalías positivas) o un agotamiento (anomalías negativas) de elementos específicos a lo largo de la serie y son gráficamente reconocibles como "picos" positivos o negativos a lo largo de los patrones REE. Las anomalías se pueden cuantificar numéricamente como la relación entre la concentración normalizada del elemento que muestra la anomalía y la predecible con base en el promedio de las concentraciones normalizadas de los dos elementos en la posición anterior y siguiente de la serie, según la ecuación:
donde es la concentración normalizada del elemento cuya anomalía se debe calcular, y las concentraciones normalizadas de los elementos anteriores y siguientes respectivamente a lo largo de la serie.
Los patrones de elementos de tierras raras observados en las rocas ígneas son principalmente una función de la química de la fuente de donde proviene la roca, así como de la historia de fraccionamiento que ha experimentado la roca. [27] El fraccionamiento es a su vez función de los coeficientes de partición de cada elemento. Los coeficientes de partición son responsables del fraccionamiento de oligoelementos (incluidos los elementos de tierras raras) en la fase líquida (la masa fundida/magma) en la fase sólida (el mineral). Si un elemento permanece preferentemente en la fase sólida, se denomina "compatible", y si preferentemente se divide en la fase fundida, se describe como "incompatible". [27] Cada elemento tiene un coeficiente de partición diferente y, por lo tanto, se fracciona en fases sólida y líquida de forma distinta. Estos conceptos también son aplicables a la petrología metamórfica y sedimentaria.
En las rocas ígneas, particularmente en las fusiones félsicas , se aplican las siguientes observaciones: las anomalías en el europio están dominadas por la cristalización de feldespatos . Hornblenda , controla el enriquecimiento de MREE respecto a LREE y HREE. El agotamiento de LREE en relación con HREE puede deberse a la cristalización de olivino , ortopiroxeno y clinopiroxeno . Por otro lado, el agotamiento de HREE en relación con LREE puede deberse a la presencia de granate , ya que el granate incorpora preferentemente HREE en su estructura cristalina. La presencia de circón también puede provocar un efecto similar. [27]
En las rocas sedimentarias, los elementos de tierras raras en los sedimentos clásticos son una representación de la procedencia. Las concentraciones de elementos de tierras raras no suelen verse afectadas por las aguas marinas y fluviales, ya que los elementos de tierras raras son insolubles y, por tanto, tienen concentraciones muy bajas en estos fluidos. Como resultado, cuando se transporta sedimento, las concentraciones de elementos de tierras raras no se ven afectadas por el fluido y, en cambio, la roca retiene la concentración de elementos de tierras raras de su fuente. [27]
Las aguas de mar y río suelen tener bajas concentraciones de elementos de tierras raras. Sin embargo, la geoquímica acuosa sigue siendo muy importante. En los océanos, los elementos de tierras raras reflejan los aportes de los ríos, los respiraderos hidrotermales y las fuentes eólicas ; [27] esto es importante en la investigación de la mezcla y circulación de los océanos. [29]
Los elementos de tierras raras también son útiles para datar rocas, ya que algunos isótopos radiactivos muestran vidas medias largas. De particular interés son los sistemas 138 La -138 Ce, 147 Sm - 143 Nd y 176 Lu -176 Hf. [29]
Hasta 1948, la mayoría de las tierras raras del mundo procedían de depósitos de arena de placer en India y Brasil . Durante la década de 1950, Sudáfrica era la fuente mundial de tierras raras, provenientes de un arrecife rico en monacita en la mina Steenkampskraal en la provincia de Cabo Occidental . [42] Desde la década de 1960 hasta la de 1980, la mina de tierras raras Mountain Pass en California convirtió a Estados Unidos en el principal productor. Hoy en día, los depósitos indios y sudafricanos todavía producen algunos concentrados de tierras raras, pero quedaron eclipsados por la escala de producción china. En 2017, China produjo el 81% del suministro mundial de tierras raras, principalmente en Mongolia Interior , [8] [43] aunque solo tenía el 36,7% de las reservas. Australia fue el segundo y único productor importante, con el 15 por ciento de la producción mundial. [44] Todas las tierras raras pesadas del mundo (como el disprosio) provienen de fuentes chinas de tierras raras, como el depósito polimetálico de Bayan Obo . [43] [45] La mina Browns Range, ubicada a 160 km al sureste de Halls Creek en el norte de Australia Occidental , estaba en desarrollo en 2018 y está posicionada para convertirse en el primer productor importante de disprosio fuera de China. [46]
El aumento de la demanda ha presionado la oferta y existe una creciente preocupación de que el mundo pronto enfrente una escasez de tierras raras. [47] Se espera que en varios años a partir de 2009, la demanda mundial de elementos de tierras raras supere la oferta en 40.000 toneladas anuales, a menos que se desarrollen nuevas fuentes importantes. [48] En 2013, se afirmó que la demanda de REE aumentaría debido a la dependencia de la UE de estos elementos, el hecho de que los elementos de tierras raras no pueden ser sustituidos por otros elementos y que los REE tienen una baja tasa de reciclaje. Además, debido al aumento de la demanda y la baja oferta, se espera que los precios futuros aumenten y existe la posibilidad de que otros países además de China abran minas REE. [49] La demanda de REE está aumentando debido a que son esenciales para la tecnología nueva e innovadora que se está creando. Estos nuevos productos que necesitan REE para ser producidos son equipos de alta tecnología como teléfonos inteligentes, cámaras digitales, piezas de computadoras, semiconductores, etc. Además, estos elementos son más frecuentes en las siguientes industrias: tecnología de energías renovables, equipos militares, vidrio. fabricación y metalurgia. [50]
Estas preocupaciones se han intensificado debido a las acciones de China, el proveedor predominante. [51] Específicamente, China ha anunciado regulaciones sobre las exportaciones y medidas enérgicas contra el contrabando. [52] El 1 de septiembre de 2009, China anunció planes para reducir su cuota de exportación a 35.000 toneladas por año en 2010-2015 para conservar recursos escasos y proteger el medio ambiente. [53] El 19 de octubre de 2010, China Daily , citando a un funcionario anónimo del Ministerio de Comercio, informó que China "reducirá aún más las cuotas de exportación de tierras raras en un 30 por ciento como máximo el próximo año para proteger los metales preciosos de la sobreexplotación. " [54] El gobierno de Beijing aumentó aún más su control al obligar a los mineros independientes más pequeños a fusionarse en corporaciones de propiedad estatal o afrontar el cierre. A finales de 2010, China anunció que la primera ronda de cuotas de exportación en 2011 para tierras raras sería de 14.446 toneladas, lo que supuso una disminución del 35% con respecto a la primera ronda anterior de cuotas en 2010. [55] China anunció nuevas cuotas de exportación para 14 de julio de 2011 para la segunda mitad del año con una asignación total de 30.184 toneladas y una producción total limitada a 93.800 toneladas. [56] En septiembre de 2011, China anunció la interrupción de la producción de tres de sus ocho principales minas de tierras raras, responsables de casi el 40% de la producción total de tierras raras de China. [57] En marzo de 2012, Estados Unidos, la UE y Japón confrontaron a China en la OMC por estas restricciones a la exportación y la producción. China respondió afirmando que las restricciones tenían en mente la protección del medio ambiente. [58] [59] En agosto de 2012, China anunció una reducción adicional del 20% en la producción. [60] Estados Unidos, Japón y la Unión Europea presentaron una demanda conjunta ante la Organización Mundial del Comercio en 2012 contra China, argumentando que China no debería poder negar exportaciones tan importantes. [59]
En respuesta a la apertura de nuevas minas en otros países ( Lynas en Australia y Molycorp en Estados Unidos), los precios de las tierras raras bajaron. [61] El precio del óxido de disprosio era de 994 dólares EE.UU./kg en 2011, pero cayó a 265 dólares EE.UU./kg en 2014. [62]
El 29 de agosto de 2014, la OMC dictaminó que China había violado acuerdos de libre comercio, y la OMC dijo en el resumen de conclusiones clave que "el efecto general de las restricciones internas y externas es fomentar la extracción interna y asegurar el uso preferencial de esas materiales de fabricantes chinos." China declaró que implementaría la sentencia el 26 de septiembre de 2014, pero que necesitaría algo de tiempo para hacerlo. El 5 de enero de 2015, China había eliminado todas las cuotas de exportación de tierras raras, pero aún se necesitarán licencias de exportación. [63]
En 2019, China suministró entre el 85% y el 95% de la demanda mundial de los 17 polvos de tierras raras, la mitad de ellos procedentes de Myanmar . [64] [ dudoso ] Después del golpe militar de 2021 en ese país, los suministros futuros de minerales críticos posiblemente se vieron limitados. Además, se especuló que la República Popular China podría volver a reducir las exportaciones de tierras raras para contrarrestar las sanciones económicas impuestas por Estados Unidos y los países de la UE. Los metales de tierras raras sirven como materiales cruciales para la fabricación de vehículos eléctricos y aplicaciones militares de alta tecnología. [sesenta y cinco]
El estado de Kachin en Myanmar es la mayor fuente de tierras raras del mundo. [66] En diciembre de 2021, China importó 200 millones de dólares estadounidenses en tierras raras de Myanmar, superando las 20.000 toneladas. [67] Se descubrieron tierras raras cerca de Pangwa, en el municipio de Chipwi, a lo largo de la frontera entre China y Myanmar, a finales de la década de 2010. [68] Como China ha cerrado minas nacionales debido al impacto ambiental perjudicial, ha subcontratado en gran medida la minería de tierras raras al estado de Kachin. [67] Empresas y mineros chinos establecieron ilegalmente operaciones en el estado de Kachin sin permisos gubernamentales y, en cambio, eludieron al gobierno central trabajando con una milicia de la Fuerza de Guardia Fronteriza bajo el Tatmadaw , anteriormente conocido como el Nuevo Ejército Democrático – Kachin , que se ha beneficiado de esta industria extractiva. [67] [69] En marzo de 2022 [update], se encontraron 2.700 piscinas de recolección minera dispersas en 300 ubicaciones separadas en el estado de Kachin, que abarca el área de Singapur , y un aumento exponencial desde 2016. [67] También se han confiscado tierras a los lugareños para realizar operaciones mineras. [67]
Como resultado del aumento de la demanda y el endurecimiento de las restricciones a las exportaciones de metales de China, algunos países están acumulando recursos de tierras raras. [70] Se están realizando búsquedas de fuentes alternativas en Australia , Brasil , Canadá , Sudáfrica , Tanzania , Groenlandia y Estados Unidos . [71] Las minas en estos países se cerraron cuando China subcotizó los precios mundiales en la década de 1990, y se necesitarán algunos años para reiniciar la producción, ya que existen muchas barreras de entrada . [52] [72] Los sitios importantes en desarrollo fuera de China incluyen Steenkampskraal en Sudáfrica, la mina de torio y tierras raras de mayor grado del mundo, cerrada en 1963, pero que se ha estado preparando para volver a producir. [73] Más del 80% de la infraestructura ya está completa. [74] Otras minas incluyen el Proyecto Nolans en Australia Central, el proyecto Bokan Mountain en Alaska, el remoto proyecto del Lago Hoidas en el norte de Canadá, [75] y el proyecto Mount Weld en Australia. [43] [72] [76] El proyecto Hoidas Lake tiene el potencial de suministrar alrededor del 10% de los mil millones de dólares de consumo de REE que se produce en América del Norte cada año. [77] Vietnam firmó un acuerdo en octubre de 2010 para suministrar a Japón tierras raras [78] de su provincia noroccidental de Lai Châu , [79] sin embargo, el acuerdo nunca se concretó debido a desacuerdos. [80]
El depósito de tierras raras más grande de Estados Unidos se encuentra en Mountain Pass , California, sesenta millas al sur de Las Vegas . Originalmente inaugurado por Molycorp , el depósito ha sido minado, de vez en cuando, desde 1951. [43] [81] NioCorp Development Ltd [83] está considerando un segundo gran depósito de REE en Elk Creek en el sureste de Nebraska [82 ] . espera abrir allí una mina de niobio, escandio y titanio. [84] Esa mina puede producir hasta 7200 toneladas de ferroniobio y 95 toneladas de trióxido de escandio al año, [85] aunque, a partir de 2022, la financiación aún está en proceso. [82]
En el Reino Unido, Pensana ha comenzado la construcción de su planta de procesamiento de tierras raras por valor de 195 millones de dólares, que obtuvo financiación del Fondo de Transformación Automotriz del gobierno del Reino Unido. La planta procesará mineral de la mina Longonjo en Angola y otras fuentes a medida que estén disponibles. [86] [87] La empresa tiene como objetivo producir a finales de 2023, antes de alcanzar la capacidad total en 2024. Pensana pretende producir 12.500 toneladas métricas de tierras raras separadas, incluidas 4.500 toneladas de tierras raras de metales magnéticos. [88] [89]
También se están considerando para la minería sitios como el lago Thor en los Territorios del Noroeste y varios lugares en Vietnam . [43] [48] [90] Además, en 2010, se descubrió un gran depósito de minerales de tierras raras en Kvanefjeld, en el sur de Groenlandia . [91] La perforación previa a la viabilidad en este sitio ha confirmado cantidades significativas de lujavrita negra, que contiene aproximadamente un 1% de óxidos de tierras raras (REO). [92] La Unión Europea ha instado a Groenlandia a restringir el desarrollo chino de proyectos de tierras raras allí, pero a principios de 2013, el gobierno de Groenlandia ha dicho que no tiene planes de imponer tales restricciones. [93] Muchos políticos daneses han expresado su preocupación de que otras naciones, incluida China, puedan ganar influencia en Groenlandia, escasamente poblada, dado el número de trabajadores extranjeros y la inversión que podrían provenir de empresas chinas en el futuro cercano debido a la ley aprobada en diciembre de 2012. [94]
En el centro de España , provincia de Ciudad Real , el proyecto minero de tierras raras propuesto 'Matamulas' podría proporcionar, según sus promotores, hasta 2.100 Tn/año (33% de la demanda anual de la UE). Sin embargo, este proyecto ha sido suspendido por las autoridades regionales debido a preocupaciones sociales y ambientales. [95]
Además de los sitios mineros potenciales, Peak Resources, que cotiza en ASX , anunció en febrero de 2012 que su proyecto Ngualla , con sede en Tanzania , contenía no solo el sexto depósito más grande por tonelaje fuera de China, sino también el grado más alto de elementos de tierras raras de los seis. [96 ]
Se ha informado que Corea del Norte exportó minerales de tierras raras a China, por un valor aproximado de 1,88 millones de dólares estadounidenses durante mayo y junio de 2014. [97] [98]
En mayo de 2012, investigadores de dos universidades de Japón anunciaron que habían descubierto tierras raras en la prefectura de Ehime , Japón. [99]
El 12 de enero de 2023, la empresa minera estatal sueca LKAB anunció que había descubierto un depósito de más de 1 millón de toneladas de tierras raras en la zona de Kiruna del país , lo que lo convertiría en el depósito de este tipo más grande de Europa. [100]
China procesa alrededor del 90% de los REE del mundo y el 60% del litio del mundo . Como resultado, la Unión Europea importa prácticamente todas sus tierras raras de China. La Ley de Materias Primas Críticas de la UE de 2023 ha puesto en marcha los ajustes políticos necesarios para que Europa comience a producir dos tercios de las baterías de iones de litio necesarias para los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía . [39] [101] [102]
En 2024, American Rare Earths Inc. reveló que sus reservas cerca de Wheatland Wyoming ascendían a 2.340 millones de toneladas métricas, posiblemente las más grandes del mundo y más grandes que un depósito separado de 1,2 millones de toneladas métricas en el noreste de Wyoming. [103]
A principios de 2011, se informó que la empresa minera australiana Lynas estaba "apresurándose a terminar" una refinería de tierras raras valorada en 230 millones de dólares en la costa oriental del puerto industrial de Kuantan , en Malasia peninsular . La planta refinaría mineral: concentrado de lantánidos de la mina Mount Weld en Australia. El mineral se transportaría en camiones a Fremantle y en buques portacontenedores a Kuantan. Se decía que Lynas esperaba que dentro de dos años la refinería pudiera satisfacer casi un tercio de la demanda mundial de materiales de tierras raras, sin contar a China . [104] El desarrollo de Kuantan atrajo una renovada atención a la ciudad malasia de Bukit Merah en Perak , donde una mina de tierras raras operada por una filial de Mitsubishi Chemical , Asian Rare Earth, cerró en 1994 y dejó continuas preocupaciones ambientales y de salud. [105] [106] A mediados de 2011, después de las protestas, se anunciaron restricciones del gobierno de Malasia sobre la planta de Lynas. En ese momento, citando informes de Dow Jones Newswire sólo por suscripción , un informe de Barrons decía que la inversión de Lynas era de 730 millones de dólares y que la participación proyectada del mercado global que cubriría era "aproximadamente una sexta parte". [107] Un examen independiente iniciado por el Gobierno de Malasia y realizado por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) en 2011 para abordar las preocupaciones sobre los peligros radiactivos no encontró incumplimiento de las normas internacionales de seguridad radiológica. [108]
Sin embargo, las autoridades malasias confirmaron que, en octubre de 2011, Lynas no había recibido ningún permiso para importar minerales de tierras raras a Malasia. El 2 de febrero de 2012, la AELB (Junta de Licencias de Energía Atómica) de Malasia recomendó que se concediera a Lynas una licencia de funcionamiento temporal sujeta al cumplimiento de una serie de condiciones. El 2 de septiembre de 2014, la AELB emitió a Lynas una licencia de etapa operativa completa de 2 años. [109]
Se encuentran cantidades significativas de óxidos de tierras raras en relaves acumulados durante 50 años de extracción de mineral de uranio , esquisto y loparita en Sillamäe , Estonia . [110] Debido al aumento de los precios de las tierras raras, la extracción de estos óxidos se ha vuelto económicamente viable. El país exporta actualmente alrededor de 3.000 toneladas al año, lo que representa alrededor del 2% de la producción mundial. [111] Se sospecha de recursos similares en el oeste de los Estados Unidos, donde se cree que las minas de la época de la fiebre del oro descartaron grandes cantidades de tierras raras porque no tenían valor en ese momento. [112]
En enero de 2013, un buque japonés de investigación de aguas profundas obtuvo siete muestras de núcleos de lodo de aguas profundas del fondo marino del Océano Pacífico a entre 5.600 y 5.800 metros de profundidad, aproximadamente a 250 kilómetros (160 millas) al sur de la isla de Minami-Tori-Shima . [113] El equipo de investigación encontró una capa de lodo de 2 a 4 metros debajo del lecho marino con concentraciones de hasta 0,66% de óxidos de tierras raras. Un depósito potencial podría compararse en ley con los depósitos de tipo absorción de iones en el sur de China que proporcionan la mayor parte de la producción minera china de REO, cuya ley está en el rango de 0,05% a 0,5% de REO. [114] [115]
Otra fuente de tierras raras desarrollada recientemente son los desechos electrónicos y otros desechos que tienen importantes componentes de tierras raras. [116] Los avances en la tecnología de reciclaje han hecho que la extracción de tierras raras de estos materiales sea menos costosa. [117] En Japón funcionan plantas de reciclaje, donde se estima que se encuentran 300.000 toneladas de tierras raras en productos electrónicos no utilizados. [118] En Francia , el grupo Rhodia está instalando dos fábricas, en La Rochelle y Saint-Fons , que producirán 200 toneladas de tierras raras al año a partir de lámparas fluorescentes , imanes y baterías usadas. [119] [120] El carbón [121] y sus subproductos, como cenizas y lodos, son una fuente potencial de elementos críticos, incluidos elementos de tierras raras (REE), con cantidades estimadas en el rango de 50 millones de toneladas métricas. [122]
Un estudio mezcló cenizas volantes con negro de carbón y luego envió un pulso de corriente de 1 segundo a través de la mezcla, calentándola a 3000 °C (5430 °F). Las cenizas volantes contienen trozos microscópicos de vidrio que encapsulan los metales. El calor rompe el vidrio, dejando al descubierto las tierras raras. El calentamiento instantáneo también convierte los fosfatos en óxidos, que son más solubles y extraíbles. Utilizando ácido clorhídrico en concentraciones inferiores al 1% de los métodos convencionales, el proceso extrajo el doble de material. [123]
Según el profesor de química Andrea Sella , los elementos de tierras raras se diferencian de otros elementos en que, analizados analíticamente, son prácticamente inseparables y tienen casi las mismas propiedades químicas. Sin embargo, en términos de sus propiedades electrónicas y magnéticas, cada uno ocupa un nicho tecnológico único que nada más puede ocupar. [2] Por ejemplo, "los elementos de tierras raras praseodimio (Pr) y neodimio (Nd) se pueden incrustar dentro del vidrio y eliminan por completo el resplandor de la llama cuando se sopla vidrio ". [2]
Consumo mundial de REE, 2015 [124]
Consumo estadounidense de REE, 2018 [125]
Los usos, aplicaciones y demanda de elementos de tierras raras se han ampliado a lo largo de los años. A nivel mundial, la mayoría de los REE se utilizan para catalizadores e imanes. [124] En Estados Unidos, más de la mitad de los REE se utilizan como catalizadores; La cerámica, el vidrio y el pulido también son usos principales. [125]
Otros usos importantes de los elementos de tierras raras se aplican a la producción de imanes, aleaciones, vidrios y productos electrónicos de alto rendimiento. Ce y La son importantes como catalizadores y se utilizan para refinar petróleo y como aditivos para diésel . El Nd es importante en la producción de imanes en tecnologías tradicionales y bajas en carbono. Los elementos de tierras raras de esta categoría se utilizan en los motores eléctricos de vehículos híbridos y eléctricos , generadores de algunas turbinas eólicas , discos duros, dispositivos electrónicos portátiles, micrófonos y parlantes. [ cita necesaria ]
Ce, La y Nd son importantes en la fabricación de aleaciones y en la producción de pilas de combustible y baterías de hidruro metálico de níquel . Ce, Ga y Nd son importantes en electrónica y se utilizan en la producción de pantallas LCD y de plasma, fibra óptica y láseres [126] y en imágenes médicas. Los usos adicionales de los elementos de tierras raras son como trazadores en aplicaciones médicas, fertilizantes y en el tratamiento del agua. [29]
Los REE se han utilizado en agricultura para aumentar el crecimiento, la productividad y la resistencia al estrés de las plantas, aparentemente sin efectos negativos para el consumo humano y animal. Los REE se utilizan en la agricultura a través de fertilizantes enriquecidos con REE, una práctica ampliamente utilizada en China. [127] Además, los REE son aditivos alimentarios para el ganado, lo que ha dado lugar a un aumento de la producción, como animales más grandes y una mayor producción de huevos y productos lácteos. Sin embargo, esta práctica ha resultado en la bioacumulación de REE dentro del ganado y ha impactado el crecimiento de la vegetación y las algas en estas áreas agrícolas. [128] Además, si bien no se han observado efectos nocivos en las bajas concentraciones actuales, se desconocen los efectos a largo plazo y con acumulación a lo largo del tiempo, lo que provocó algunos pedidos de más investigaciones sobre sus posibles efectos. [127] [129] Ali, Saleem H. (13 de febrero de 2014). "Impacto social y ambiental de las industrias de tierras raras". Recursos . 3 (1): 123-134. doi : 10.3390/recursos3010123 .</ref>
Los REE se encuentran naturalmente en concentraciones muy bajas en el medio ambiente. Las minas a menudo se encuentran en países donde los estándares ambientales y sociales son muy bajos, lo que provoca violaciones de derechos humanos, deforestación y contaminación de la tierra y el agua. [130] [131] En general, se estima que la extracción de 1 tonelada de tierras raras genera alrededor de 2.000 toneladas de desechos, en parte tóxicos, incluida 1 tonelada de desechos radiactivos. El sitio minero más grande de REE, Bayan Obo en China, produjo más de 70.000 toneladas de desechos radiactivos que contaminaron el agua subterránea. [132]
Cerca de sitios mineros e industriales, las concentraciones de REE pueden aumentar muchas veces los niveles normales. Una vez en el medio ambiente, los REE pueden filtrarse al suelo, donde su transporte está determinado por numerosos factores como la erosión, la erosión, el pH, las precipitaciones, las aguas subterráneas, etc. Actuando de forma muy parecida a los metales, pueden especializarse dependiendo de las condiciones del suelo, ya sea móviles o absorbido por las partículas del suelo. Dependiendo de su biodisponibilidad, los REE pueden ser absorbidos por las plantas y luego consumidos por humanos y animales. La extracción de REE, el uso de fertilizantes enriquecidos con REE y la producción de fertilizantes con fósforo contribuyen a la contaminación de REE. [133] Además, durante el proceso de extracción de REE se utilizan ácidos fuertes, que luego pueden filtrarse al medio ambiente y ser transportados a través de cuerpos de agua y provocar la acidificación de los ambientes acuáticos. Otro aditivo de la minería de REE que contribuye a la contaminación ambiental de REE es el óxido de cerio ( CeO
2), que se produce durante la combustión de diésel y se libera como escape, contribuyendo en gran medida a la contaminación del suelo y el agua. [128]
La minería, la refinación y el reciclaje de tierras raras tienen graves consecuencias ambientales si no se gestionan adecuadamente. Los relaves radiactivos de bajo nivel resultantes de la presencia de torio y uranio en minerales de tierras raras presentan un peligro potencial [134] [135] y la manipulación inadecuada de estas sustancias puede provocar grandes daños ambientales. En mayo de 2010, China anunció una importante ofensiva de cinco meses de duración contra la minería ilegal con el fin de proteger el medio ambiente y sus recursos. Se espera que esta campaña se concentre en el Sur, [136] donde las minas –comúnmente operaciones pequeñas, rurales e ilegales– son particularmente propensas a liberar desechos tóxicos en el suministro general de agua. [43] [137] Sin embargo, incluso la operación más importante en Baotou , en Mongolia Interior, donde se refina gran parte del suministro mundial de tierras raras, ha causado importantes daños ambientales. [138] El Ministerio de Industria y Tecnología de la Información de China estimó que los costos de limpieza en la provincia de Jiangxi ascendían a 5.500 millones de dólares. [131]
Sin embargo, es posible filtrar y recuperar los elementos de tierras raras que fluyen con las aguas residuales de las instalaciones mineras. Sin embargo, es posible que estos equipos de filtración y recuperación no siempre estén presentes en las salidas que transportan las aguas residuales. [139] [140] [141]
Los elementos de tierras raras (REE) son vitales para las tecnologías y la sociedad modernas y se encuentran entre los elementos más críticos. A pesar de esto, normalmente solo alrededor del 1% de los REE se reciclan a partir de productos finales, y el resto se deporta a residuos y se elimina del ciclo de los materiales. [142] El reciclaje y la reutilización de REE desempeñan un papel importante en los campos de alta tecnología y en la fabricación de productos respetuosos con el medio ambiente en todo el mundo. [143]
En los últimos años se ha prestado cada vez más atención al reciclaje y la reutilización de REE. Las principales preocupaciones incluyen la contaminación ambiental durante el reciclaje de REE y el aumento de la eficiencia del reciclaje. La literatura publicada en 2004 sugiere que, junto con la mitigación de la contaminación previamente establecida, una cadena de suministro más circular ayudaría a mitigar parte de la contaminación en el punto de extracción. Esto significa reciclar y reutilizar los REE que ya están en uso o que están llegando al final de su ciclo de vida. [129] Un estudio publicado en 2014 sugiere un método para reciclar REE de baterías de hidruro metálico de níquel de desecho, lo que demuestra una tasa de recuperación del 95,16 %. [144] También se podrían recuperar elementos de tierras raras de los desechos industriales con potencial práctico para reducir los impactos ambientales y de salud de la minería, la generación de desechos y las importaciones si se amplían los procesos conocidos y experimentales. [145] [146] Un estudio sugiere que "el cumplimiento del enfoque de economía circular podría reducir hasta 200 veces el impacto en la categoría de cambio climático y hasta 70 veces el costo debido a la minería de REE". [147] En la mayoría de los estudios informados revisados por una revisión científica , "los desechos secundarios se someten a químicos o biolixiviación seguidos de procesos de extracción con solventes para una separación limpia de REE". [148]
Actualmente, la gente tiene en cuenta dos recursos esenciales para el suministro seguro de REE: uno es extraer REE de recursos primarios como minas que albergan minerales que contienen REE, depósitos de arcilla alojados en regolitos, [ 149] sedimentos del fondo del océano, cenizas volantes de carbón, [ 150] etc. Un trabajo desarrolló un sistema ecológico para la recuperación de REE a partir de cenizas volantes de carbón mediante el uso de citrato y oxalato, que son ligandos orgánicos fuertes y capaces de complejarse o precipitar con REE. [151] El otro proviene de recursos secundarios como desechos electrónicos, industriales y municipales. Los desechos electrónicos contienen una concentración significativa de REE y, por lo tanto, son la principal opción para el reciclaje de REE ahora [¿ cuándo? ] . Según un estudio, cada año se vierten aproximadamente 50 millones de toneladas métricas de residuos electrónicos en los vertederos de todo el mundo. A pesar de que los residuos electrónicos contienen una cantidad significativa de elementos de tierras raras (REE), actualmente solo se recicla el 12,5% de todos los metales de los residuos electrónicos. [152] [143]
Por ahora, existen algunos obstáculos durante el reciclaje y la reutilización de REE. Un gran desafío es la química de separación de REE. Específicamente, el proceso de aislamiento y refinamiento de elementos de tierras raras (REE) individuales presenta una dificultad debido a sus propiedades químicas similares. Para reducir la contaminación ambiental liberada durante el aislamiento de REE y también diversificar sus fuentes, existe una clara necesidad de desarrollar nuevas tecnologías de separación que puedan reducir el costo de la separación y el reciclaje de REE a gran escala. [153] En esta condición, el Instituto de Materiales Críticos (CMI) dependiente del Departamento de Energía ha ideado una técnica que implica la utilización de bacterias Gluconobacter para metabolizar azúcares, produciendo ácidos que pueden disolver y separar elementos de tierras raras (REE) de desechos electrónicos triturados. . [154]
La minería de REE ha provocado la contaminación del suelo y el agua alrededor de las áreas de producción, lo que ha impactado la vegetación en estas áreas al disminuir la producción de clorofila , lo que afecta la fotosíntesis e inhibe el crecimiento de las plantas. [128] Sin embargo, el impacto de la contaminación de REE en la vegetación depende de las plantas presentes en el ambiente contaminado: no todas las plantas retienen y absorben REE. Además, la capacidad de la vegetación para absorber los REE depende del tipo de REE presente en el suelo, por lo que existen multitud de factores que influyen en este proceso. [155] Las plantas agrícolas son el principal tipo de vegetación afectada por la contaminación de REE en el medio ambiente; las dos plantas con mayor probabilidad de absorber y almacenar REE son las manzanas y las remolachas. [133] Además, existe la posibilidad de que los REE puedan filtrarse en ambientes acuáticos y ser absorbidos por la vegetación acuática, que luego puede bioacumularse y potencialmente ingresar a la cadena alimentaria humana si el ganado o los humanos deciden comer la vegetación. Un ejemplo de esta situación fue el caso del jacinto de agua ( Eichhornia crassipes) en China, donde el agua quedó contaminada debido al uso de un fertilizante enriquecido con REE en una zona agrícola cercana. El ambiente acuático se contaminó con cerio y provocó que el jacinto de agua se concentrara tres veces más en cerio que el agua circundante. [155]
Los REE son un grupo grande con muchas propiedades y niveles diferentes en el medio ambiente. Debido a esto, y a la investigación limitada, ha sido difícil determinar niveles seguros de exposición para los humanos. [156] Varios estudios se han centrado en la evaluación de riesgos basada en rutas de exposición y divergencia de los niveles de fondo relacionados con la agricultura, la minería y la industria cercanas. [157] [158] Se ha demostrado que numerosos REE tienen propiedades tóxicas y están presentes en el medio ambiente o en los lugares de trabajo. La exposición a estos puede provocar una amplia gama de resultados negativos para la salud, como cáncer, problemas respiratorios , pérdida dental e incluso la muerte. [49] Sin embargo, los REE son numerosos y están presentes en muchas formas diferentes y en diferentes niveles de toxicidad, lo que dificulta dar advertencias generales sobre el riesgo de cáncer y la toxicidad, ya que algunos de ellos son inofensivos mientras que otros representan un riesgo. [156] [158] [157]
La toxicidad que se muestra parece ser a niveles muy altos de exposición a través de la ingestión de alimentos y agua contaminados, a través de la inhalación de partículas de polvo/humo, ya sea como un riesgo laboral o debido a la proximidad a sitios contaminados como minas y ciudades. Por lo tanto, los principales problemas que enfrentarían estos residentes es la bioacumulación de REE y el impacto en su sistema respiratorio, pero en general, puede haber otros posibles efectos sobre la salud a corto y largo plazo. [159] [128] Se descubrió que las personas que vivían cerca de las minas en China tenían niveles muchas veces mayores de REE en la sangre, la orina, los huesos y el cabello en comparación con los controles lejos de los sitios mineros. Este nivel más alto estaba relacionado con los altos niveles de REE presentes en los vegetales que cultivaban, el suelo y el agua de los pozos, lo que indica que los altos niveles fueron causados por la mina cercana. [157] [158] Si bien los niveles de REE variaban entre hombres y mujeres, el grupo con mayor riesgo eran los niños porque los REE pueden afectar el desarrollo neurológico de los niños, afectando su coeficiente intelectual y potencialmente causando pérdida de memoria. [160]
El proceso de minería y fundición de tierras raras puede liberar fluoruro en el aire que se asociará con partículas totales en suspensión (TSP) para formar aerosoles que pueden ingresar a los sistemas respiratorios humanos y causar daños y enfermedades respiratorias. Una investigación realizada en Baotou, China, muestra que la concentración de fluoruro en el aire cerca de las minas REE es superior al valor límite de la OMS, lo que puede afectar el medio ambiente circundante y convertirse en un riesgo para quienes viven o trabajan cerca. [161]
Los residentes culparon a una refinería de tierras raras en Bukit Merah por defectos de nacimiento y ocho casos de leucemia en cinco años en una comunidad de 11.000 habitantes después de muchos años sin casos de leucemia. Siete de las víctimas de leucemia murieron. Osamu Shimizu, director de Asian Rare Earth, dijo que "la empresa podría haber vendido algunas bolsas de fertilizante de fosfato de calcio a modo de prueba, ya que buscaba comercializar subproductos; el fosfato de calcio no es radiactivo ni peligroso", en respuesta a un antiguo residente de Bukit Merah, quien dijo que "todas las vacas que comieron la hierba [cultivada con el fertilizante] murieron". [162] El Tribunal Supremo de Malasia dictaminó el 23 de diciembre de 1993 que no había pruebas de que la empresa química local Asian Rare Earth estuviera contaminando el medio ambiente local. [163]
Los experimentos que expusieron ratas a diversos compuestos de cerio han encontrado acumulación principalmente en los pulmones y el hígado. Esto resultó en varios resultados de salud negativos asociados con esos órganos. [164] Se han agregado REE a la alimentación del ganado para aumentar su masa corporal y aumentar la producción de leche. [164] Se utilizan más comúnmente para aumentar la masa corporal de los cerdos, y se descubrió que los REE aumentan la digestibilidad y el uso de nutrientes del sistema digestivo de los cerdos. [164] Los estudios apuntan a una relación dosis-respuesta al considerar la toxicidad versus los efectos positivos. Si bien pequeñas dosis provenientes del medio ambiente o con una administración adecuada no parecen tener efectos nocivos, se ha demostrado que dosis mayores tienen efectos negativos específicamente en los órganos donde se acumulan. [164] El proceso de extracción de REE en China ha resultado en la contaminación del suelo y el agua en ciertas áreas, que cuando se transportan a cuerpos acuáticos podrían potencialmente bioacumularse dentro de la biota acuática. Además, en algunos casos, a los animales que viven en zonas contaminadas con REE se les ha diagnosticado problemas de órganos o sistemas. [128] Los REE se han utilizado en la piscicultura de agua dulce porque protegen a los peces de posibles enfermedades. [164] Una razón principal por la que se han utilizado ávidamente en la alimentación del ganado es que han tenido mejores resultados que los potenciadores inorgánicos de la alimentación del ganado. [165]
Después de la contaminación radiactiva de Bukit Merah en 1982 , la mina de Malasia ha sido el centro de una limpieza de 100 millones de dólares que se llevará a cabo en 2011. Después de haber completado el entierro en la cima de una colina de 11.000 camiones cargados de material radiactivamente contaminado, se espera que el proyecto concluya en verano. , 2011, la retirada de "más de 80.000 barriles de acero de residuos radiactivos al depósito en la cima de una colina". [106]
En mayo de 2011, tras el desastre nuclear de Fukushima , se produjeron protestas generalizadas en Kuantan por la refinería de Lynas y los residuos radiactivos de la misma. El mineral que se va a procesar tiene niveles muy bajos de torio, y el fundador y director ejecutivo de Lynas, Nicholas Curtis, afirmó que "no existe absolutamente ningún riesgo para la salud pública". T. Jayabalan, un médico que dice haber estado monitoreando y tratando a los pacientes afectados por la planta de Mitsubishi, "desconfía de las garantías de Lynas. El argumento de que los bajos niveles de torio en el mineral lo hacen más seguro no tiene sentido, dice, porque la exposición a la radiación es acumulativa". [162] La construcción de la instalación se ha detenido hasta que se complete una investigación de un panel independiente de la OIEA de las Naciones Unidas , lo que se espera para fines de junio de 2011. [166] El gobierno de Malasia anunció nuevas restricciones a fines de junio. [107]
Se completó una investigación de un panel de la OIEA y no se ha detenido ninguna construcción. Lynas está dentro del presupuesto y según el cronograma para comenzar a producir en 2011. La OIEA concluyó en un informe publicado en junio de 2011 que no encontró ningún caso de "ningún incumplimiento de las normas internacionales de seguridad radiológica" en el proyecto. [167]
Si se siguen los estándares de seguridad adecuados, la minería REE tiene un impacto relativamente bajo. Molycorp (antes de declararse en quiebra) a menudo excedía las regulaciones ambientales para mejorar su imagen pública. [168]
En Groenlandia existe una importante disputa sobre si se debe iniciar una nueva mina de tierras raras en Kvanefjeld debido a preocupaciones medioambientales. [169]
China ha citado oficialmente el agotamiento de los recursos y las preocupaciones ambientales como las razones para tomar medidas enérgicas a nivel nacional contra su sector de producción de minerales de tierras raras. [57] Sin embargo, también se han imputado motivos no ambientales a la política de tierras raras de China. [138] Según The Economist , "Recortar drásticamente sus exportaciones de metales de tierras raras... tiene que ver con hacer que los fabricantes chinos asciendan en la cadena de suministro, para que puedan vender valiosos productos terminados al mundo en lugar de materias primas de baja calidad". [170] Además, China tiene actualmente un monopolio efectivo en la cadena de valor REE del mundo. [171] (Todas las refinerías y plantas de procesamiento que transforman el mineral en bruto en elementos valiosos. [172] ) En palabras de Deng Xiaoping, un político chino de finales de los años 1970 a finales de los años 1980, "Oriente Medio tiene petróleo; tenemos tierras raras... tiene una importancia estratégica extremadamente importante; debemos asegurarnos de manejar adecuadamente el problema de las tierras raras y aprovechar al máximo la ventaja de nuestro país en recursos de tierras raras". [173]
Un posible ejemplo de control de mercado es la división de General Motors que se ocupa de la investigación de imanes miniaturizados, que cerró su oficina en Estados Unidos y trasladó todo su personal a China en 2006 [174] (la cuota de exportación de China sólo se aplica al metal, pero no a los productos fabricados de estos metales como los imanes).
Se informó, [175] pero se negó oficialmente, [176] que China instituyó una prohibición de exportación de envíos de óxidos de tierras raras (pero no aleaciones) a Japón el 22 de septiembre de 2010, en respuesta a la detención de un capitán de un barco pesquero chino. por la Guardia Costera japonesa . [177] [59] El 2 de septiembre de 2010, unos días antes del incidente del barco pesquero, The Economist informó que "China... anunció en julio la última de una serie de reducciones anuales de las exportaciones, esta vez del 40% para precisamente 30.258 toneladas." [178] [59]
El Departamento de Energía de los Estados Unidos en su informe sobre la Estrategia de Materiales Críticos de 2010 identificó el disprosio como el elemento más crítico en términos de dependencia de las importaciones. [179]
Un informe de 2011 "La industria de tierras raras de China", publicado por el Servicio Geológico de EE. UU. y el Departamento del Interior de EE. UU., describe las tendencias de la industria dentro de China y examina las políticas nacionales que pueden guiar el futuro de la producción del país. El informe señala que el liderazgo de China en la producción de minerales de tierras raras se ha acelerado en las últimas dos décadas. En 1990, China representaba sólo el 27% de esos minerales. En 2009, la producción mundial fue de 132.000 toneladas métricas; China produjo 129.000 de esas toneladas. Según el informe, los patrones recientes sugieren que China desacelerará la exportación de dichos materiales al mundo: "Debido al aumento de la demanda interna, el Gobierno ha reducido gradualmente la cuota de exportación durante los últimos años". En 2006, China permitió exportar a 47 productores y comerciantes nacionales de tierras raras y a 12 productores chino-extranjeros de tierras raras. Desde entonces, los controles se han reforzado anualmente; en 2011, sólo estaban autorizados 22 productores y comerciantes nacionales de tierras raras y 9 productores chino-extranjeros de tierras raras. Las políticas futuras del gobierno probablemente mantendrán controles estrictos: "Según el borrador del plan de desarrollo de tierras raras de China, la producción anual de tierras raras puede limitarse a entre 130.000 y 140.000 [toneladas métricas] durante el período de 2009 a 2015. La exportación La cuota para productos de tierras raras puede ser de unas 35.000 [toneladas métricas] y el Gobierno puede permitir que 20 productores y comerciantes nacionales de tierras raras exporten tierras raras." [180]
El Servicio Geológico de los Estados Unidos está investigando activamente el sur de Afganistán en busca de depósitos de tierras raras bajo la protección de las fuerzas militares de los Estados Unidos. Desde 2009, el USGS ha realizado estudios de teledetección y trabajo de campo para verificar las afirmaciones soviéticas de que existen rocas volcánicas que contienen metales de tierras raras en la provincia de Helmand, cerca de la aldea de Khanashin . El equipo de estudio del USGS ha localizado un área considerable de rocas en el centro de un volcán extinto que contiene elementos ligeros de tierras raras, incluidos cerio y neodimio. Ha mapeado 1,3 millones de toneladas métricas de roca deseable, o alrededor de diez años de suministro a los niveles de demanda actuales. El Pentágono ha estimado su valor en unos 7.400 millones de dólares. [181]
Se ha argumentado que la importancia geopolítica de las tierras raras ha sido exagerada en la literatura sobre geopolítica de las energías renovables, subestimando el poder de los incentivos económicos para ampliar la producción. [182] [183] Esto se refiere especialmente al neodimio. Debido a su papel en los imanes permanentes utilizados en las turbinas eólicas, se ha argumentado que el neodimio será uno de los principales objetos de competencia geopolítica en un mundo que funciona con energías renovables. Pero esta perspectiva ha sido criticada por no reconocer que la mayoría de las turbinas eólicas tienen engranajes y no utilizan imanes permanentes. [183]
La trama del ahora clásico thriller criminal internacional de 1967 de Eric Ambler, Dirty Story (también conocido como This Gun for Hire , pero que no debe confundirse con la película This Gun for Hire (1942)), presenta una lucha entre dos cárteles mineros rivales para controlar. una parcela de tierra en un país africano ficticio, que contiene ricos depósitos de minerales de tierras raras explotables. [184]
El Instituto de Elementos de Tierras Raras y Metales Estratégicos es una red informal en el mercado internacional de metales en bruto . [ cita necesaria ] El principal interés de los clientes del instituto es la base de datos, que está disponible mediante suscripción con precios actualizados diariamente: además de las tierras raras del mismo nombre , allí se enumeran 900 metales puros y otros 4.500 productos metálicos. La sede de la empresa se encuentra en Lucerna , Suiza.
Sin embargo, a diferencia de los
metales básicos y preciosos
ordinarios , los REE tienen muy poca tendencia a concentrarse en depósitos minerales explotables.
En consecuencia, la mayor parte del suministro mundial de REE proviene de sólo un puñado de fuentes, casi en su totalidad como subproducto de la extracción de otros elementos en concentraciones comercialmente explotables con las que se encuentran.
No с гадолиния начинается иттриевая подгруппа редкоземельных элементов, а это значит, что на электронных оболочках его Los átomos se combinan electrónicamente con espinales antiparalelos.
![{\displaystyle [{\text{REE}}_{i}]_{n}={\frac {[{\text{REE}}_{i}]_{\text{sam}}}{[{ \text{REE}}_{i}]_{\text{std}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b7c94340dbd22b8f439da1fc735606e9d54dbf0b)
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{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)Sigue la recomendación de la Junta de Revisión Ambiental del Valle de Mackenzie en julio y marca un hito importante en el esfuerzo de la compañía por convertir el proyecto en una mina operativa.
Avalon afirma que Nechalacho es "el gran proyecto de desarrollo de tierras raras pesadas más avanzado del mundo".
Ver producción en la Figura 1 en la página 2
Medios relacionados con elementos de tierras raras en Wikimedia Commons