Mineralogía y Yacimientos de Tierras Raras Lantánidos

Humberto ChirifEnero 2011

IA 0

IIA IIIA IVA VA VIA VIIA

IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB

H He

Li Be B C N O F Ne

Na Mg Al Si P S Cl Ar

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

Fr Ra Ac Ku Ha

1 2

3 4 5 6 7 8 9 10

11 12 13 14 15 16 17 18

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

87 88 89 104 105

58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

LANTANIDOS

ACTINIDOS

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc

21 Sc Escandio39 Y Itrio 60 Nd Neodimio 64 Gd Gadolinio 68 Er Erbio57 La Lantano 61 Pm Prometio 65 Tb Terbio 69 Tm Tulio58 Ce Cerio 62 Sm Samario 66 Dy Disprosio 70 Yb Iterbio59 Pr Praseodimio 63 Eu Europio 67 Ho Holmio 71 Lu Lutecio

TIERRAS RARAS (REE)

Configuración electrónica de las Tierras RarasLas tierras raras se caracterizan por presentar los orbitales electrónicos 4f incompletos y los orbitales superiores 5s, 5p y 6s completos.

6s25d15p65s24f144d104p64s23d103p63s22p62s21s2Lu71

6s25p65s24f144d104p64s23d103p63s22p62s21s2Yb70

6s25p65s24f134d104p64s23d103p63s22p62s21s2Tm69

6s25p65s24f124d104p64s23d103p63s22p62s21s2Er68

6s25p65s24f114d104p64s23d103p63s22p62s21s2Ho67

6s25p65s24f104d104p64s23d103p63s22p62s21s2Dy66

6s25p65s24f94d104p64s23d103p63s22p62s21s2Tb65

6s25d15p65s24f74d104p64s23d103p63s22p62s21s2Gd64

6s25p65s24f74d104p64s23d103p63s22p62s21s2Eu63

6s25p65s24f64d104p64s23d103p63s22p62s21s2Sm62

6s25p65s24f54d104p64s23d103p63s22p62s21s2Pm61

6s25p65s24f44d104p64s23d103p63s22p62s21s2Nd60

6s25p65s24f34d104p64s23d103p63s22p62s21s2Pr59

6s25d15p65s24f14d104p64s23d103p63s22p62s21s2Ce58

6s25d15p65s24d104p64s23d103p63s22p62s21s2La57

Z Símbolo Elemento Carga Radio iónico (Å)

21 Sc Escandio +3 0,83039 Y Itrio +3 1,01957 La Lantano +3 1,16058 Ce Cerio +3 1,143

+4 0,97059 Pr Praseodimio +3 1,12660 Nd Neodimio +3 1,10961 Pm Prometio62 Sm Samario +3 1,07963 Eu Europio +3 1,066

+2 1,25064 Gd Gadolinio +3 1,05365 Tb Terbio +3 1,04066 Dy Disprosio +3 1,02767 Ho Holmio +3 1,01568 Er Erbio +3 1,00469 Tm Tulio +3 0,99470 Yb Iterbio +3 0,98571 Lu Lutecio +3 0,977

“tierras

”: Antiguo nombre que se daba a los óxidos.

“raras”: P

or su difícil se

paración.

Tierras Raras (REE)(Lantánidos)

Z SIMB ELEMENTO USOS MINERALES / FUENTE

57 La Lantano Lentes para cámaras fotográficas, lámparas con arco de carbono, luces y trazadores médicos

Bastnasita

58 Ce Cerio Aleaciones resistentes al calor, componentes de vidrios y cerámicas, lámparas con arco de carbono, catalizador en estufasautolimpiantes, aplicacionesnucleares

Bastnasita

59 Pr Praseodimio Lámparas con arco de carbono, para colorear el vidrio de gafas de soldar, tinte amarillo a otros tiposde vidrio

MonacitaBastnasita

Z SIMB ELEMENTO USOS MINERALES / FUENTE

60 Nd Neodimio Aleaciones para imanes potentes, rayos láser, para colorear vidrioscon matices rojo y púrpura, filtroespectral en trabajosastronómicos, filtro de IR en camas de bronceado

MonacitaBastnasita

61 Pm Prometio Baterías atómicas en miniatura, células fotoeléctricas, luces y señales, sistemas de energía de satélites y sondas espaciales.

NO OCURRE EN NATURALEZA

62 Sm Samario Aleación con cobalto para imanesimanes permanentes, reactivospara alcohol, rayos láser, teñido de vidrios protección IR, audífonos, bocinas en miniatura, catalizadores, cerámicas, lámparascon arco de carbono y en electrónica.

Monacita

MonacitaSemiconductores, rayos láser, tubos TV a color (color verde)

TerbioTb65

Z SIMB ELEMENTO USOS MINERALES / FUENTE

63 Eu Europio Aleaciones superconductoras, pantallas de televisión (produce el color rojo), barras de regulaciónde reactores nucleares, rayos lásery en ciertas aleaciones.

BastnasitaMonacita

64 Gd Gadolineo Imanes especiales, tubos de TV a color, discos compactos, radiografías de neutrones, aleaciones superconductoras, aleaciones con hierro y cromo.

BastnasitaMonacita

66 Dy Disprosio Aleaciones para imanes, discos compactos, rayos láser, barras de regulación de reactores nucleares, aleaciones especialmente con acero inoxidable.

BastnasitaMonacita

EuxenitaXenotimo

Aleaciones con acero inoxidable, medidores de esfuerzo, producción de rayos X en equiposportátiles, rayos láser.

IterbioYb70

BastnasitaMonacita

Producción de rayos X en equiposportátiles, cerámicas magnéticas, aleaciones con metales.

TulioTm69

Z SIMB ELEMENTO USOS MINERALES / FUENTE

67 Ho Holmio Equipos con campos magnéticospoderosos y en ciertas aleaciones.

BastnasitaMonacita

68 Er Erbio Vidrios que absorben calor, filtrosfotográficos, colorea de rosado el vidrio y la porcelana, revestimientos anteojos de sol, industria nuclear, aleacionesespecialmente con vanadio y titanio.

BastnasitaMonacita

71 Lu Lutecio Catalizador, equipos TV a color. BastnasitaMonacita

www.elmundo.es

Bastnasita

Monacita

Euxenita

Impurezas químicas en diferentes minerales formadores de rocas ígneas

Elementos alcalinos yalcalino-terreos.Elementos de transiciónde 1ra serie (TME)Elementos de transiciónde 2da y 3ra serieElementos del grupo delplatino (PGE)Tierras raras (REE)

Cs

Rb

K

Ba

Sr

La

Ce

Eu

Lu

Na

Li

Au

Sc

Ti

VCr

Mn

Fe

Co,Zn

NiCu

Eu

MgFe

Al

Y

Zr

NbHf

Ta

ThU

Pb

Si P

U

Pb

Elementosincompatibles

Elementoscompatibles

ElementosLFS

ElementosHFS

1.8

1.6

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.41 2 3 4 5 6

Carga iónica

Ca

(Ca,Mg)2Ce8(SiO4)7.3H2OCerita

- Macizos graníticos alcalinos.

- Pegmatitas graníticas.

- Arenas negras de depósitos de placeres asociados a las anteriores ocurrencias.

- Rocas sedimentarias.

- Sienitas nefelínicas.

- Carbonatitas.

(Ce,Na,Ca)2(Ti,Nb)2O6 Loparita

(Ce,La,Nb,Y)2FeBe2 [SiO4]2Gadolinita

YPO4 YbPO4Xenotimo

(Y,Ca,Ce)(Nb,Ta,Ti)2O6Euxenita

(La,Ce,Pr,Nd,Th,Y)PO4(Sm,Gd,Ce,Th)PO4

Monacita

(Ce,La)CO3FBastnasita

OcurrenciaFórmulaMineral

La Eu Tb Ho Tm LuCe Nd Sm Gd Dy Er YbLa Eu Tb Ho Tm LuCe Nd Sm Gd Dy Er Yb

10,0

1,0

0,1

0,01

La Eu Tb Ho Tm LuCe Nd Sm Gd Dy Er Yb

FUSION BASALTICA

Granate

Hornblenda

Clinopiroxeno

Ortopiroxeno

Plagioclasa

Flogopita

Olivino

FUSION ANDESITICA

Esfena

Granate

Hornblenda

Clinopiroxeno

Ortopiroxeno

Plagioclasa

FUSION RIOLITICA

Feldespatopotásico

Cuarzo

Granate

Hornblenda

Clinopiroxeno

Ortopiroxeno

Plagioclasa

Kdi =Ci min

Ci fus

0,034Lu

0,220Yb

0,032Tm

0,200Er

0,078Ho

0,300Dy

0,047Tb

0,260Gd

0,073Eu

0,195Sm

0,640Nd

0,121Pr

0,910Ce

0,340La

Condrito (Wakita, 1971)

REE

Ci roca

Ci estándar

14

12

10

8

6

4

2

40 50 60 70SiO2 % Wt

SERIEALCALINA

SERIESUB-

ALCALINA8

10

14

16

18 METAALUMINICO

PERALUMINICO

1614 18 20

Al2O3 % Wt

12106

20

- Carbonatitas.- Macizos metamorficos o ígneos graníticos alcalinos.- Sienitas nefelínicas.- Pegmatitas graníticas.- Rocas sedimentarias.- Placeres asociados a las anteriores ocurrencias.

Amar al planeta pasa necesariamente por

conocerlo.