rare earths elements · 2019. 11. 27. · del siglo xviii, gracias al desarrollo de la química...

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Tierras Raras por su sigla en inglés, de ellas pertenecen al grupo de los de la tabla periódica, o lantánidos con menor número atómico, son generalmente más abundantes: ¿Qué son? El nombre de estos elementos llama a engaño, pues los minerales no debieran denominarse tierras y estos elementos son tan abundantes en la corteza terrestre como el plomo o el oro. Sin embargo, es poco común encontrar- los en concentraciones suficientes para que la extracción sea económi- camente viable. Ni tierras ni raras En la segunda mitad del siglo XVIII, gracias al desarrollo de la química analítica, en Europa se descubrieron muchos elementos químicos. Entre ellos, la yterbita, ahora llamada Gadolinita, a partir del cual se activaron largas y sucesivas investigacio- nes que dieron origen, paulatinamente, a los 17 elementos que conforman el grupo de las tierras raras. La mayor disponibilidad se encuentra en China. No obstante, el alza de precios de estos elementos ha intensificado: La espectroscopía – que estudia la interacción entre la radiación electromagnética y la materia- se constituyó en una herramienta clave para buscar e identificar nuevos elementos. En tanto que, el Sistema Periódico, aunque imperfecto en sus comienzos, orientó acerca del número de elementos adicionales que podían esperarse. En la Segunda Guerra Mundial, las investigacio- nes se concentraron en EE.UU. Producción mundial: Disponibilidad y acceso: ¿Minerales del futuro? En Chile: Producción 2015 toneladas anuales Las REE se clasifican según su abundancia: La Ce Pr Nd Sm Eu Pm CERIO PRASEODIMIO NEODIMIO PROMETIO SAMARIO EUROPIO Sc ESCANDIO LANTANO Gd Td Dy Ho Tm Yb Er TERBIO DISPROSIO HOLMIO ERBIO TULIO ITERBIO Lu LUTECIO Y YTRIO GADOLINIO 1 2 10 7 18 17 9 8 36 54 6 C B 5 Al 13 Si 14 15 S 16 Li 3 Be 4 11 Mg 12 19 Ca 20 Sc 21 Ti 22 V 23 Cr 24 Mn 25 Fe 26 Co 27 Ni 28 Cu 29 Zn 30 31 Ge 32 As 33 Se 34 35 37 Sr 38 Y 39 Zr 40 Nb 41 Mo 42 55 Ba 56 La La-Lu 57-71 57 Hf 72 Ta W 87 Ra 88 Ac Ac-Lr 89-103 89 43 I 53 Ag 47 Cd 48 Re 75 Au 79 P Na K Ga Rb Cs Fr Hg 80 Tl 81 Pb 82 In 49 Sn 50 Sb 51 Te 52 H He Ne N Ar Cl F O Kr Xe Br Lu 71 Ce 58 Th 90 Pa 91 U 92 Pr 59 Nd 60 103 61 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 Sm 62 Eu 63 Gd 64 Tb 65 Dy 66 Ho 67 Er 68 Tm 69 5 Yb 70 107 104 105 106 108 109 110 111 112 118 113 114 115 116 117 Tc Lr Pm Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Bh Rf Db Sg Hs Mt Ds Rg Cn 8 Nh Fl Mc Lv Ts Og LANTÁNIDOS ACTÍNIDOS HIDRÓGENO HELIO NEÓN NITRÓGENO ARGÓN CLORO FLÚOR OXÍGENO KRIPTÓN XENÓN CARBONO BORO ALUMINIO SILICIO FÓSFORO AZUFRE LITIO BERILIO SODIO MAGNESIO POTASIO CALCIO ESCANDIO TITANIO VANADIO CROMO MANGANESO COBALTO NIQUEL COBRE ZINC GALIO GERMANIO ARSÉNICO SELENIO BROMO RUBIDIO ESTRONCIO ITRIO CIRCONIO NIOBIO MOLIBDENO CESIO BARIO HAFNIO FRANCIO RADIO TECNECIO YODO RUTENIO RODIO PALADIO PLATA CADMIO RENIO OSMIO IRIDIO PLATINO ORO TALIO PLOMO INDIO ESTAÑO ANTIMONIO TELURIO HIERRO MERCURIO BOHRIO RUTHERFORDIO DUBNIO SEABORGIO HASIO MEITNERIO Lantánidos Actínidos ROENTGENIO COPERNICIO DARMSTATIO FLEROVIO LIVERMORIO LANTANO ACTINIO LUTECIO CERIO TORIO PROTACTINIO URANIO PRASEODIMIO NEODIMIO LAWRENCIO PROMETIO NEPTUNIO PLUTONIO AMERICIO CURIO BERKELIO CALIFORNIO EINSTENIO FERMIO MENDELEVIO NOBELIO SAMARIO EUROPIO GADOLINIO TERBIO DISPROSIO HOLMIO ERBIO TULIO ITERBIO Tierras raras livianas Tierras raras pesadas OGANESÓN NIHONIO MOSCOVIO TENESO 73 74 TÁNTALO WOLFRAMIO 86 Bi 83 Po 84 At 85 Rn RADÓN BISMUTO POLONIO ASTATO Ru Rh Pd Os Ir Pt 44 45 46 76 77 78 124.000 85% 85% China concentra la mayor producción y cuenta con ventajas en toda la cadena del valor: Posee los mayores yacimientos como mineral primario conocidos del mundo. Desarrolla tecnologías de procesamiento para producir materias primas de REE. Desarrolla productos finales que utilizan REE. En Chile se reconoce un potencial geológico interesante de REE en: Prospección de relaves de la minería del cobre La Cordillera de la Costa, Región de Atacama y del Maule (o Coquimbo*) Prospectos mineros de ENAMI y CCHEN Programa Recuperación de Valor desde Relaves, EcoMetales-JRI, (Corfo): Sierra Áspera, Cerro Carmen y Veracruz en la Cordillera de la Costa, III Región Los primeros resultados muestran niveles interesantes de REE y otros metales, asociados a la franja ferrífera presente en ambas regiones. Etapa de proyecto Proyecto Minero El Cabrito, comuna de Penco, VIII Región La búsqueda de nuevas fuentes Pantallas CRT, LPD, LCD, Lámparas Fluorescentes, Láseres, Fibra Óptica Condensadores, Sensores, Colorantes, Láseres, Refractarios. Baterías NiMH, Pilas Combustibles, Piedras Encendedores,Súper Aleaciones Al-Mg Refino de Petróleo, Convertidores Catalíticos, Aditivos del Diésel, Análisis Químicos Motores Híbridos, Discos Duros, Turbinas Eólicas, Micrófonos Altavoces Pulidores, Cristales con Protección UV, Imágenes RX La reevaluación de residuos mineros e industriales que contengan REE La búsqueda de posibles sustitutos La recuperación de REE desde el reciclaje de chatarra electrónica CATALIZADORES: CERÁMICAS: VIDRIO/ÓPTICA: ALEACIONES: FÓSFOROS: IMANES: OTROS: Energía Nuclear Defensa Eu Eu Ce Pr Nd Y Eu Gd La Ce Pr Nd Gd Er Ho La Ce Pr Nd Gd Er Cordillera de la costa Cordillera de la costa Ho Lu Dy Nd Pr Lu Dy Eu Y La Lu Sm Y Tb Nd Er La Ce Pr Nd Y Gd Ce ( ( Pr La Ce Pr ( ( Nd Nd Pr Lu ( ( ( ( ( ( Dy Grupo de 17 15 elementos químicos lantánidos + Itrio y Escandio Las tierras raras se obtienen en forma de óxidos. RARE EARTHS ELEMENTS REE Mountain Pass EE.UU. Cummuruxatiba (ilm) Pampa River (Au) Araxa (Nb) Serra Negra (Ti) Catalao de Goias (Nb) QMM (film) Moma (ilm) Buena (ilm) Richards Bay (ilm) Delphi-Distomon (bauxita) Ojsc Apatit (p) Dalur (U) Stepnogorsk Como mineral primario Como mineral secundario Zabaikalsky GOK (Nb) Maoniuping Orissa (ilm) South West WA (ilm) Chavra Manavalakurichi (ilm) EE.UU. Brasil China India Liberia Indonesia Vietnam Kazajistán Rusia Australia Madagascar Mozambique Sudafrica Bayan Obo Xishan Mt Weld South China Beihai Sao Mai (ilm) Timah (Sn) Sierra Áspera Cerro Carmen Cordillera de la costa Comuna de Penco Dos siglos de investigación PESADAS: LIVIANAS Minas y faenas donde se explotan tierras raras. FUENTE: USGS/ Servicio Geológico de Estados Unidos. FUENTE: Cochilco basado en EPA (2012), Castoy Hendrick (2006) y EURARE.

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  • Tierras Raraspor su sigla en inglés,

    de ellas pertenecen al grupo de los

    de la tabla periódica,

    o lantánidos con menor número atómico, son generalmente más abundantes:

    ¿Qué son?

    El nombre de estos elementos llama a engaño, pues los minerales no debieran denominarse tierras y estos elementos son tan abundantes en la corteza terrestre como el plomo o el oro. Sin embargo, es poco común encontrar-los en concentraciones suficientes para que la extracción sea económi-camente viable.

    Ni tierras ni raras

    En la segunda mitad del siglo XVIII, gracias al desarrollo de la química analítica, en Europa se descubrieron muchos elementos químicos. Entre ellos, la yterbita, ahora llamada Gadolinita, a partir del cual se activaron largas y sucesivas investigacio-nes que dieron origen, paulatinamente, a los 17 elementos que conforman el grupo de las tierras raras.

    La mayor disponibilidad se encuentra en China. No obstante, el alza de precios de estos elementos ha intensificado:

    La espectroscopía – que estudia la interacción entre la radiación

    electromagnética y la materia- se

    constituyó en una herramienta clave para buscar e identificar

    nuevos elementos. En tanto que, el

    Sistema Periódico, aunque imperfecto en sus comienzos, orientó acerca del número de elementos adicionales que podían esperarse. En la Segunda Guerra Mundial, las investigacio-nes se concentraron en EE.UU.

    Producción mundial:

    Disponibilidad y acceso:

    ¿Minerales del futuro?

    En Chile:

    Producción 2015

    toneladas anuales

    Las REE se clasifican según su abundancia:

    La Ce Pr

    Nd Sm

    Eu

    Pm

    CERIO PRASEODIMIO

    NEODIMIO PROMETIO SAMARIO

    EUROPIO

    ScESCANDIO

    LANTANO

    Gd Td Dy

    Ho Tm

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    TERBIO DISPROSIO

    HOLMIO ERBIO TULIO

    ITERBIO

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    GADOLINIO

    1 2

    107

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    36

    54

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    Si14 15

    S16

    Li3

    Be4

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    Sr38

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    La

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    Fr

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    107104 105 106 108 109 110 111 112 118113 114 115 116 117

    Tc

    Lr

    Pm

    Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No

    BhRf Db Sg Hs Mt Ds Rg Cn

    8

    Nh Fl Mc Lv Ts Og

    LANTÁNIDOS

    ACTÍNIDOS

    HIDRÓGENO HELIO

    NEÓNNITRÓGENO

    ARGÓNCLORO

    FLÚOROXÍGENO

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    XENÓN

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    LITIO BERILIO

    SODIO MAGNESIO

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    RUBIDIO ESTRONCIO ITRIO CIRCONIO NIOBIO MOLIBDENO

    CESIO BARIO HAFNIO

    FRANCIO RADIO

    TECNECIO YODORUTENIO RODIO PALADIO PLATA CADMIO

    RENIO OSMIO IRIDIO PLATINO ORO TALIO PLOMO

    INDIO ESTAÑO ANTIMONIO TELURIO

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    BOHRIORUTHERFORDIO DUBNIO SEABORGIO HASIO MEITNERIO

    Lantánidos

    Actínidos ROENTGENIO COPERNICIODARMSTATIO FLEROVIO LIVERMORIO

    LANTANO

    ACTINIO

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    PRASEODIMIO NEODIMIO

    LAWRENCIO

    PROMETIO

    NEPTUNIO PLUTONIO AMERICIO CURIO BERKELIO CALIFORNIO EINSTENIO FERMIO MENDELEVIO NOBELIO

    SAMARIO EUROPIO GADOLINIO TERBIO DISPROSIO HOLMIO ERBIO TULIO ITERBIO

    Tierras raraslivianas

    Tierras raraspesadas

    OGANESÓNNIHONIO MOSCOVIO TENESO

    73 74

    TÁNTALO WOLFRAMIO

    86

    Bi83

    Po84

    At85

    RnRADÓNBISMUTO POLONIO ASTATO

    Ru Rh Pd

    Os Ir Pt

    44 45 46

    76 77 78

    124.000

    85% 85% China concentra la mayor producción y cuenta con ventajas en toda la cadena del valor:Posee los mayores yacimientos como mineral primario conocidos del mundo.

    Desarrolla tecnologías de procesamiento para producir materias primas de REE.

    Desarrolla productos finales que utilizan REE.

    En Chile se reconoce un potencial geológico interesante de REE en:

    Prospección de relaves de la minería del cobre

    La Cordillera de la Costa, Región de Atacama y del Maule (o Coquimbo*)

    Prospectos mineros de ENAMI y CCHEN

    Programa Recuperación de Valor desde Relaves, EcoMetales-JRI, (Corfo):

    Sierra Áspera, Cerro Carmen y Veracruz en la Cordillera de la Costa, III Región

    Los primeros resultados muestran niveles interesantes de REE y otros metales, asociados a la franja ferrífera presente en ambas regiones.

    Etapa deproyecto

    Proyecto Minero El Cabrito, comuna de Penco, VIII Región

    La búsqueda de nuevas fuentes

    Pantallas CRT, LPD, LCD, Lámparas Fluorescentes, Láseres, Fibra Óptica

    Condensadores, Sensores, Colorantes, Láseres, Refractarios.

    Baterías NiMH, Pilas Combustibles, Piedras Encendedores,Súper Aleaciones Al-Mg

    Refino de Petróleo, Convertidores Catalíticos, Aditivos del Diésel, Análisis Químicos

    Motores Híbridos, Discos Duros, Turbinas Eólicas, Micrófonos Altavoces

    Pulidores, Cristales con Protección UV, Imágenes RX

    La reevaluación de residuos mineros e industriales que contengan REE

    La búsqueda de posibles sustitutos

    La recuperación de REE desde el reciclaje de chatarra electrónica

    CATALIZADORES:

    CERÁMICAS:

    VIDRIO/ÓPTICA:

    ALEACIONES:

    FÓSFOROS:

    IMANES:

    OTROS:Energía Nuclear

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    Grupo de

    1715

    elementos químicos

    lantánidos + Itrioy Escandio

    Las tierras raras seobtienen en formade óxidos.

    RARE EARTHS ELEMENTSREE

    Mountain PassEE.UU.

    Cummuruxatiba (ilm)

    Pampa River (Au)

    Araxa (Nb)Serra Negra (Ti)Catalao de Goias (Nb)

    QMM (film)

    Moma (ilm)

    Buena (ilm)

    Richards Bay (ilm)

    Delphi-Distomon(bauxita)

    Ojsc Apatit (p)

    Dalur (U)

    Stepnogorsk

    Como mineral primario Como mineral secundario

    ZabaikalskyGOK (Nb)

    Maoniuping

    Orissa (ilm)

    South West WA (ilm)

    ChavraManavalakurichi(ilm)

    EE.UU.

    Brasil

    China

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    Bayan Obo

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    South China

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    Timah (Sn)

    SierraÁsperaCerroCarmen

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    osta

    Comunade Penco

    Dos siglos de investigación

    PESADAS:LIVIANAS

    Minas y faenas donde se explotan tierras raras.

    FUENTE: USGS/ Servicio Geológico de Estados Unidos.

    FUENTE: Cochilco basado en EPA (2012),Castoy Hendrick (2006) y EURARE.