Cuadro informativo: La complejidad de transformar tierras raras de mina en imán

Un operador de cargadora de ruedas llena un camión con mineral en la mina de tierras raras MP Materials en Mountain Pass, California, EE. UU., 30 de enero de 2020. REUTERS/Steve Marcus/Foto de archivo

2 ago (Reuters) - MP Materials (MP.N) y otras empresas occidentales están tratando de desarrollar suministros de tierras raras procesadas necesarias para la revolución de la energía verde en un sector dominado por China.

Los 17 minerales de tierras raras de color blanco plateado no son infrecuentes en la corteza terrestre. Pero los depósitos que son económicamente viables son más difíciles de encontrar, y la verdadera rareza radica en el complejo proceso para separarlos en los materiales necesarios para producir imanes permanentes utilizados en una variedad de productos críticos.

China representa alrededor del 60% de la producción minera mundial de tierras raras, pero su participación salta al 85%-90% de la producción de imanes y tierras raras procesadas.

Según Goldman Sachs, sólo hay cinco refinerías de tierras raras no chinas en operación, construcción o puesta en marcha.

A continuación se detallan los complejos pasos que las tierras raras deben seguir para terminar como imanes utilizados en vehículos eléctricos y turbinas eólicas, las dos áreas principales que impulsarán la demanda en los próximos años.

El mineral primero se extrae de una mina a cielo abierto o subterránea, se tritura y se traslada a una planta, generalmente cerca del sitio de la mina.

El mineral contiene un pequeño porcentaje de tierras raras, pero otros minerales se eliminan mediante flotación, procesamiento magnético o electrostático para producir un concentrado mixto de tierras raras que a menudo contiene entre un 60% y un 70% de tierras raras.

Otras operaciones producen un concentrado de tierras raras como subproducto de los desechos mineros o de otros metales como arenas minerales o mineral de hierro.

Ciertos tipos de minerales, como la monacita, deben someterse a otro paso para eliminar el torio o el uranio radiactivos del mineral, a menudo utilizando ácido.

Uno de los pasos más difíciles es separar las tierras raras individuales entre sí. La tecnología se desarrolló por primera vez después de la Segunda Guerra Mundial en laboratorios de investigación del gobierno de Estados Unidos.

La separación se puede lograr mediante tecnología de intercambio iónico. También se puede hacer usando solventes como amoníaco, ácidos clorhídricos y sulfatos, aunque algunos de estos químicos producen desechos tóxicos que pueden causar cáncer.

Las denominadas tierras raras ligeras y pesadas deben pasar por diferentes circuitos de separación donde se extraen las tierras raras individuales.

Se están desarrollando nuevas tecnologías más respetuosas con el medio ambiente, pero aún no se utilizan ampliamente.

Los óxidos o carbonatos de tierras raras separados se refinan luego para obtener metales de tierras raras.

Los imanes permanentes más utilizados combinan neodimio y praseodimio de tierras raras junto con hierro y boro, que se colocan en un horno de inducción al vacío para formar una aleación. A menudo se añaden pequeñas cantidades de disprosio y terbio de tierras raras para crear más resistencia al calor en el imán.

Los lingotes de aleación se descomponen y se muelen a chorro en una atmósfera de nitrógeno y argón hasta obtener un polvo del tamaño de una micra, que pasa por un proceso de alta temperatura y presión llamado "sinterización" antes de prensarse para formar imanes.

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