Los metales de la tecnología crítica de tierras raras

Ya que la demanda por la tecnología de tierras raras continúa incrementándose, los esfuerzos para restablecer minería y producción de elementos raros (REEs). El futuro de los suministros de REEEs y la multitud de productos donde aparecen dependerá menos de las reservas geológicas futuras y más de las políticas comerciales globales y de asuntos de viabilidad económica, desarrollo de la fuerza laboral e innovación tecnológica.

Las exportaciones de REE desde China están menguando para mantener la elevación de la demanda desde el propio país, por lo que es imprescindible desarrollar el suministro desde el exterior de China para cubrir una demanda global  que se proyecta crecerá desde las 140.000 toneladas/año a unos 200.000 toneladas/año en 2015.

Dependencia de energía

Todos los asuntos relacionados con el suministro de REEEs están muy relacionados con el consumo de energía. Lo mismo ocurre con otros metales críticos.  En muchos aspectos, cumplir la demanda de mineral depende de nuestro acceso a energía barata y abundante. El problema no es extraer metales de la corteza terrestre, sino que a las tasas actuales de extracción serán prohibitivas en consumo de energía.

Extraer minerales del suelo y concentrar los metales requiere una enorme cantidad de energía, y la energía requerida crece exponencialmente con grados de mineral más bajos. Debido a las restricciones de energía, las partes más grandes de depósitos minerales están fuera del alcance de una explotación económicamente viable.

Extraer y refinar metales de tierras raras es realmente un problema económico y un problema de personal. Los costes de capital son asombrosos para establecer operaciones de minería, refinado e infraestructuras. Ya que cada depósito de mineral es diferente, cada sitio representa un problema de ingeniería único, y no hay bastantes ingenieros químicos con experiencia para hacer el trabajo.

Algunos REEEs críticos

El lantánido es un material abundante en la corteza terrestre, pero sus depósitos a menudo no están concentrados en la corteza terrestre para conseguir una extracción viable económicamente. Lantánido y Cerio son tierras raras ligeras (por su número atómico), y son más comunes que las tierras raras pesadas (entre el 1 y el 20 % de las tierras raras. La mayoría de los REEs se encuentran en depósitos de bastnasita, que es extraído como mineral principal. Otros materiales raros pueden encontrarse en el mineral monazita, que típicamente están localizados en depósitos de otros minerales y son recuperados como subproducto de uranio y procesado de niobio. Ya que varios óxidos de tierras raras se encuentran juntas, separarlas es un desafío principal.

Las tierras raras se encuentran en productos de alta tecnología debido a sus propiedades atómicas únicas, lo cual hace que reemplazarlas sea una alternativa difícil.

Uno de los usos más importantes de las REEs son los imanes permanentes, que aparecen en productos tales como los vehículos híbridos, turbinas eólicas y discos duros de ordenadores. Los imanes permanentes más fuertes son aleaciones de neodimio, hierro y boro (imanes NdFeB).

La dominación china

China posee fortaleza virtual en producción y procesado de tierras raras, con una producción del 95 % y un procesado del 97 %. También es China líder en I+D en esta tecnología.

Bibliografía: Rare-earth metals for the future. Chemical Engineering October 2010.

Palabras clave: Rare-earth elements (REEs)