10. TIERRAS RARAS EN CHILE

A continuacin se detallan los estudios o investigaciones que han sido realizado en el norte de Chile con respecto a las tierras raras.La Corporacin de Fomento de la Produccin (CORFO) a travs del Comit de Sales Mixtas inici un estudio bsico orientado a investigar la posibilidad de encontrar cantidades econmicamente significativas de elementos de tierras raras, dada la importancia tecnolgica que en los ltimos aos han adquirido las tierras raras (TR). Plantendose como objetivos evaluar el contenido de TR en rocas gneas muy diferenciadas y en sedimentos derivados de ellas en las cuencas de las regiones I y II; y evaluar su abundancia en rocas sedimentarias (caliza y apatita), que por su composicin qumica o caractersticas estructurales pudieran tener afinidad por uno o ms elementos del grupo en las regiones III y IV.Las muestras recolectadas fueron primeramente, analizadas al microscopio y por difraccin de rayos X, con el objeto de determinar su composicin modal y grado de pureza. Luego, las muestras seleccionadas fueron sometidas a un anlisis por TR usando el mtodo de activacin neutrnica instrumental, pues este mtodo ofrece las mayores ventajas, en cuanto a exactitud, en la determinacin de dichos elementos.La abundancia de TR en rocas gneas (plutnicas y volcnicas), sedimentos no consolidados y en rocas sedimentarias investigadas no superan las 1000 ppm, lo cual dista de ser de importancia comercial. La investigacin dio como resultado que en las apatitas de El Laco (II Regin) y las de las minas Yungay y El Arrayan (III Regin) se obtuvo como contenido total de TR, expresado como xido de TR, un valor superior a 8.000 ppm., valor que es considerado de inters econmico.Este trabajo tuvo como objetivo estudiar el contenido y distribucin de las Tierras Raras (TR) en las apatitas del yacimiento de hierro El Algarrobo, con la finalidad de aprovecharlas como subproducto de la minera del hierro y a la obtencin de informacin acerca de petrognesis del yacimiento. Con la finalidad de cumplir los objetivos se muestrearon, estudiaron petrogrficamente y analizaron por elementos mayores y trazas, apatitas y rocas del yacimiento El Algarrobo, apatitas del distrito El Arrayn, concentrados de apatita de las colas de la Planta de Pellets y de los rechazos de la Planta de beneficio de Minas El Algarrobo.Con respecto a los resultados obtenidos, se pudo decir que el potencial econmico de las Tierras Raras considerando solamente su forma metlica, constituye sobre el 80%, en peso, del total de Tierras Raras e itrio, siendo principalmente de La, Ce, Nd e Y.Los anlisis por Difraccin de Rayos X realizados a las apatitas del yacimiento El Algarrobo son principalmente, de la variedad fluorapatita debido a su estructura cristalina pero son qumicamente cloroapatitas y en estricto rigor clorofluorapatita, lo que lleva a pensar que inicialmente fueron fluorapatitas. Esto se debe posiblemente a que despus de la formacin de apatita, hubo un aporte importante de cloro.En relacin al anlisis factorial y la petrografa se pudo decir que hubo una formacin de dos fases: una fluida, compuesta por TR, Sc, Co y P; y una fase silicatada, compuesta por actinolita, feldespato y cuarzo. Ambas fases constituyen el mineral a explotar. Esto significa que se est en presencia de un magma de mena, constituido por tres fases: una fase rica en hierro (magnetita), la fase silicatada y la fase fluida.Desde el punto de vista petrogrfico se definieron cinco tipos de apatita que poseen patrones caractersticos de TR: el tipo A, B, C son anteriores a la cristalizacin de la mena (La/Sm)nc 1, o sea, enriquecidas en TRL. Los tipos D y E, son posteriores a su cristalizacin (La/Sm)nc < 1, o sea, empobrecidas en TRL.Lo que se concluyo, que el fluido que cristaliz la apatita, se empobreci progresivamente en TR. Por lo que, la concentracin de TRL vari en el tiempo.Debido a que el empobrecimiento de TRL en las apatitas, no se explica totalmente por la cristalizacin. Evidencias de terreno permiten concluir que en el yacimiento ha ocurrido la removilizacin de apatita.En solucin hidrotermal, las TR, forman complejos donde las TRL son menos estables que las TRP, es decir, son susceptibles a formar dichos complejos. Por lo que, las TRL precipitan primero, enriqueciendo las soluciones residuales en TRP y las TRL reemplazaran al Ca de los minerales que posean. Debido a esto, en las ltimas etapas de cristalizacin, la apatita presentar una alta razn TRP/TRL. Las apatitas que podran aprovecharse econmicamente provienen de las colas del Proceso de Peletizacin, rechazos de la Planta de Beneficio y minas del Distrito El Arrayn. Para la evaluacin del potencial de las TR contenidas en las apatitas de la Planta de Beneficio se consider la abundancia de TR del concentrado obtenido por flotacin. Bajo contenido de apatita del 12,5%, es dficil obtener mejores concentrados porque las leyes de los rechazos no superan el 2% de P2O5, contenido muy bajo para el proceso de flotacin de apatita con recuperaciones aceptables. Se evalu la cantidad de apatita que queda en los rechazos del procesamiento de 1 milln de toneladas de mineral de hierro, obtenindose aproximadamente 8200 toneladas de apatita, considerando una alimentacin a planta de un mineral de hierro con 0,45% de P de cabeza. La concentracin de TR, considerada en la evaluacin del potencial econmico de las apatitas en el Distrito El Arrayn, corresponde al promedio de las abundancias de tres muestras obtenidas por concentracin manual y magntica, referida a una tonelada de apatita.En el caso de las colas del Proceso de Peletizacin se consider un milln de toneladas de mineral de hierro, que corresponden a 14.250 de toneladas de apatita, considerando una ley media de 0,45% de P para el mineral de hierro. El contenido de apatita en los concentrados obtenidos es del orden de 75%.En los casos anteriores, existe un factor que implicara problemas en la obtencin de fertilizantes o cido fosfrico, a partir de apatitas, debido a la presencia de Cl (nocivo), porque produce fuerte corrosin en los equipos.Resumiendo se concluye que las apatitas de los rechazos de la Planta de Beneficio se descartan debido a que los rechazos contienen baja ley de P (