Un mineral ‘tierra rara’ acelera reacciones con oro, plata y uranio

Un mineral incluido en la valiosa categoría de ‘tierras raras’ afecta el resultado de una reacción clave relacionada con la mineralización de cobre, oro, plata y uranio.

El hallazgo de científicos de la Universidad Monash es parte del proyecto ‘Olympic Dam in a test tube’, donde los investigadores intentaron reproducir en laboratorio los procesos que resultaron en la concentración de metales valorados en billones de dólares del depósito mineral gigante de Olympic Dam, en el sur de Australia.

El estudio, publicado en Nature Communications, encontró que el cerio, un mineral de ‘tierras raras’, acelera reacciones importantes y desempeña otros papeles importantes.

«El pensamiento anterior era que el cerio acababa de llegar, es decir, los fluidos de mineral recogieron algo de cerio en su camino a Olympic Dam», dijo el autor del estudio, el profesor Joël Brugger, de la Escuela Monash de Tierra, Atmósfera y Medio Ambiente.

«Pero nuestros resultados colocan a al cerio en el asiento del conductor, ya que su presencia afecta al destino de una de las reacciones clave asociadas con la mineralización de cobre, oro, plata y uranio en Olympic Dam», dijo.

«El estudio establece el hecho de que los oligoelementos pueden tener un efecto importante, aunque difícil de predecir, sobre el acoplamiento entre el flujo de fluidos, la creación de porosidad y la disolución y precipitación de minerales, que controla la reología y la movilidad de los elementos a gran escala en la corteza terrestre».

Los depósitos gigantes de mineral son maravillas naturales, donde se acumulan enormes cantidades de metales.

Representan una parte importante de la riqueza de Australia y son clave para dotar de recursos una economía libre de carbono, que requiere grandes cantidades de metales tradicionales como el cobre, así como metales de alta tecnología como elementos de tierras raras (hasta ahora utilizados solo en aplicaciones de algunos nichos).

«Para descubrir nuevos depósitos gigantes y extraer de manera eficiente los existentes, necesitamos una comprensión mecanicista de los procesos que forman y transforman los minerales que albergan metales valiosos», dijo el profesor Brugger.

El equipo de investigación descubrió que el cerio juega un papel activo durante el reemplazo de magnetita por hematita: actúa como un catalizador que acelera la reacción; proporciona espacio para la precipitación de los minerales de valor; y promueve una retroalimentación positiva entre la reacción y el flujo de fluido, que contribuye a aumentar la dotación de metal del depósito.

El estudio tiene potencialmente amplias implicaciones para el sector y la industria de materiales.

«Aunque más reciclaje es una parte importante del futuro de las materias primas, necesitamos más metales que la suma de los extraídos hasta la fecha para facilitar la transición a una economía libre de carbono», dijo el profesor Brugger.

«Los depósitos gigantes son atractivos porque pueden producir durante décadas, proporcionando seguridad de suministro a largo plazo y justificando una gran inversión para garantizar una minería sostenible».