Tierras raras material de difusion abril18 2014 by Lorenzo Martinez-Gomez

TIERRAS RARAS: ALEACIONES ESTRATÉGICAS PARA DESARROLLAR LAS ENERGÍAS SOSTENIBLES DEL TERCER MILENIO

Motivación del proyecto  Las tierras raras son metales que se utilizaron muy poco en el pasado  Las tierras raras tienen propiedades eléctricas y magnéticas excepcionales de muy alto valor estratégico.  Las tierras raras tienen aplicaciones en electrónica y energías : generadores eólicos, automóviles eléctricos, teléfonos celulares, equipos de comunicación, superconductores

UN GENERADOR DE 1MW REQUIERE VARIAS TONELADAS DE MATERIAL MAGNÉTICO

El neodimio ha reemplazado a casi todos los materiales magnéticos tradicionales:

Nd2Fe14B

CADA AUTOMÓVIL ELÉCTRICO O HÍBRIDO REQUIERE 28Kg DE TIERRAS RARAS

VERDE

ALTA TECNOLOGÍA

La escasa disponibilidad de materiales magnéticos es una limitación que el Gobierno de Estados Unidos reconoce como estratégica para la sustentabilidad energética futura

Rare Earth Alternatives in Critical Technologies for Energy (REACT)

PRODUCCIÓN D E CONCENTRADOS DE TIERRAS RARAS, miles de toneladas

China tiene minas de tierras raras en Asia y África y domina el ciclo de materiales completo CHINA 0TROS

China no vende la materia prima, ni las aleaciones de tierras raras . Vende productos acabados.

TAREAS 1

Identificar sitios de alto potencial geológico asociadas con tierras raras y fuentes de metales de tierras raras en la chatarra electrónica y automotriz

Levantamiento geológico muestral terrestre y aéreo asistido por magentometria y radiometría.

Innovar tecnologías y procesos metalurgia extractiva de minerales y chatarra de tierras raras.

Realizar estudios a profundidad de nanoestructuras de materiales, magnetización y nuevas propiedades de compuestos de tierras raras.

Innovar, mejorar y/o adaptar tecnologías y procesos de metalurgia adaptativa de aleaciones de tierras raras

UNAM

UAEM

• • • • • • • • •

COMEXDIST PCYTEM

• • • •

RESULTADOS FASE 1

F. Ortega, T. Ruiz, E. Centeno. Geology; December 1995

Prospecci贸n a茅rea de tierras raras

26 sitios Oaxaca 1 12 sitios Oaxaca 2 21 sitios Hidalgo 18 sitios Coahuila 5 sitios Durango 11 sitios Sinaloa 4 sitios Sonora

Los minerales de contenidos de tierras raras totales superiores al 0.1% son de importancia minera

CONCENTRACIÓN, wt%

ESPECTROSCOPÍA DE ELECTRONES DE ENERGÍA DISPERSIVA - EDS

MINERAL

Minerales de contenidos de tierras raras totales superiores al 0.1%

Elemento Silicio Calcio Hierro Magnesio Carbono OxĂgeno Aluminio Torio Cerio Lantano Praseodimio Samario Europio Gadolinio Terbio Neodimio Total tierras raras

[wt.%] 12.63 8.89 8.28 0.93 5.14 45.31 8 1.17 4.28 1.99 0.6 0.17 0.59 0.19 0.3 1.54 9.66

Oaxaca 2

US $2,050,000./ ton

US $2,500,000./ ton

Element

Series

unn. C norm. C Atom. C Error (1 Sigma) [wt.%] [wt.%] [at.%] [wt.%] ----------------------------------------------------------OxĂgeno K-series 76.57 55.54 67.53 9.15 Calcio K-series 1.28 0.93 0.45 0.07 Carbono K-series 7.35 5.33 8.64 1.63 Silicio K-series 24.21 17.56 12.16 1.11 Aluminio K-series 13.51 9.80 7.06 0.71 Hierro K-series 9.65 7.00 2.44 0.28 Potasio K-series 0.29 0.21 0.11 0.04 Magnesio K-series 2.26 1.64 1.31 0.17 TitĂĄn K-series 0.24 0.17 0.07 0.04 Cesio L-series 0.14 0.10 0.01 0.03 Cerio L-series 0.19 0.14 0.02 0.04 Praseodimio L-series 0.10 0.07 0.01 0.03 Neodimio L-series 0.07 0.05 0.01 0.03 Samario L-series 0.05 0.04 0.00 0.03 Europio L-series 0.49 0.36 0.05 0.05 US $2,050,000./ ton Gadolinio L-series 0.21 0.15 0.02 0.04 Terbio L-series 0.30 0.22 0.03 0.04 US $2,500,000./ ton Holmio L-series 0.10 0.07 0.01 0.03 Erbio L-series 0.27 0.20 0.02 0.04 Tulio L-series 0.15 0.11 0.01 0.04 Iterbio L-series 0.20 0.15 0.02 0.04 Lutecio L-series 0.22 0.16 0.02 0.04 US $2,200,000./ ton ----------------------------------------------------------Total: 137.86 100.00 100.00

Hidalgo

Element

Series

Hidalgo

unn. C norm. C Atom. C Error (1 Sigma) [wt.%] [wt.%] [at.%] [wt.%] ----------------------------------------------------------No. 7H OxĂgeno K-series 68.39 50.21 63.91 8.27 Calcio K-series 0.43 0.32 0.16 0.04 Azufre K-series 0.39 0.28 0.18 0.05 Carbono K-series 8.18 6.00 10.18 1.76 Silicio K-series 17.57 12.90 9.35 0.82 Aluminio K-series 12.79 9.39 7.08 0.68 Hierro K-series 20.58 15.11 5.51 0.55 Potasio K-series 0.71 0.52 0.27 0.05 Magnesio K-series 5.08 3.73 3.13 0.33 TitĂĄn K-series 0.13 0.10 0.04 0.03 Cerio L-series 0.03 0.02 0.00 0.00 Praseodimio L-series 0.11 0.08 0.01 0.03 Neodimio L-series 0.06 0.05 0.01 0.03 Samario L-series 0.08 0.06 0.01 0.03 Europio L-series 0.25 0.18 0.02 0.04 US $2,050,000./ ton Gadolinio L-series 0.17 0.12 0.02 0.04 Terbio L-series 0.35 0.26 0.03 0.04 US $2,500,000./ ton Holmio L-series 0.15 0.11 0.01 0.04 Erbio L-series 0.33 0.24 0.03 0.04 Iterbio L-series 0.20 0.15 0.02 0.04 Lutecio L-series 0.23 0.17 0.02 0.04 US $2,200,000./ ton ----------------------------------------------------------Total: 136.22 100.00 100.00

Element OK Mg K Al K Si K KK Ca K Ti K Mn K Fe K YL Zr L Pr L Nd L Pm L Sm L Eu L Gd L Tb L Ho L Er L Tm L Lu L Th M Total Tierras Raras

Weight% 69.64 0.87 4.29 19.96 0.33 0.21 0.20 0.67 1.72 0.44 0.55 0.08 0.11 0.15 0.06 0.05 0.06 0.02 0.16 0.28 0.11 0.04 0.02 1.56

Coahuila 2

US $2,500,000./ ton

US $2,050,000./ ton US $2,200,000./ ton

Element OK Mg K Al K Si K SK KK Ca K Ti K Fe K Zr L Ce L Pm L Eu L Tb L Tm L Lu L Total Tierras Raras

Weight% 67.34 1.93 4.21 7.26 0.80 0.42 0.73 3.29 9.33 2.69 0.57 0.38 0.36 0.41 0.23 0.04 1.99

Coahuila 5

US $2,050,000./ ton

US $2,200,000./ ton

Element CK OK Mg K Al K Si K KK Ca K Ti K Fe K YL Zr L Ce L Pr L Nd L Pm L Tb L Ho L Er L Lu L Th M Total Tierras Raras

Weight% 2.94 66.01 1.58 3.61 7.05 0.21 0.91 2.97 11.78 0.51 1.21 0.18 0.20 0.06 0.11 0.23 0.10 0.27 0.04 0.02 1.70

Coahuila 7

US $2,200,000./ ton

Element OK Na K Mg K Al K Si K KK Ca K Ti K Fe K YL Zr L Ce L Pr L Nd L Pm L Sm L Eu L Gd L Tb L Ho L Er L Tm L Yb L Lu L Total Tierras Raras

Weight% 66.30 2.56 1.43 3.45 20.97 0.68 0.83 0.19 1.46 0.57 0.06 0.03 0.09 0.01 0.03 0.06 0.30 0.26 0.16 0.05 0.13 0.04 0.18 0.17 2.08

Coahuila 10

US $2,500,000./ ton

US $2,200,000./ ton

Sinaloa Element

Weight %

CK OK Al K Si K Fe K YL Zr L Ce L Pr L Nd L Sm L Eu L Gd L Tb L Tm L Yb L Th M Total tierras raras

4.65 70.66 1.37 20.91 1.13 0.47 0.03 0.04 0.10 0.04 0.07 0.07 0.07 0.11 0.07 0.10 0.09 1.14

US $2,500,000/ton

Mineral MN – 1C

METALURGIA EXTRACTIVA

100 g

Lixiviación HCl

Residuos sólidos (Silicatos y aluminatos) 64.8 g (64.8%)

Filtración

Solución de cloruros metálicos

Precipitación con ácido oxálico

Solución de residuos de oxalatos metálicos solubles

Filtración

Oxalatos de TR 32.9 g (32.9 %)

Calcinación

Óxidos de TR (TRxOx) 15.7g (15.7 %)

FILTRACIÓN

Calcinaciﾃｳn de oxalatos

Producto final: ﾃ度idos de tierras raras

METALURGIA EXTRACTIVA DE TIERRAS RARAS 2

METALURGIA EXTRACTIVA DE TIERRAS RARAS 1

Diseño de la exploración aérea:  Definición de áreas a explorar  Marcado en GIS  Condiciones Meteorológicas  Trayectorias de vuelo  Altitudes  Equipos de Vuelo