Elementos de Tierras Raras

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“ELEMENTOS DE TIERRAS RARAS: EXTRACCIÓN, APLICACIÓN E IMPORTANCIA A NIVEL MUNDIAL” Realizado por: Luis Ávalos Torres Antofagasta, 8 de Junio de 2015 Universidad Católica del Norte Facultad de Ingeniería y Ciencias Geológicas Departamento de Geología

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“ELEMENTOS DE TIERRAS RARAS: EXTRACCIÓN, APLICACIÓN E IMPORTANCIA A NIVEL MUNDIAL”

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Page 1: Elementos de Tierras Raras

“ELEMENTOS DE TIERRAS RARAS: EXTRACCIÓN, APLICACIÓN E

IMPORTANCIA A NIVEL MUNDIAL”

Realizado por: Luis Ávalos Torres

Antofagasta, 8 de Junio de 2015

Universidad Católica del Norte

Facultad de Ingeniería y Ciencias Geológicas

Departamento de Geología

Page 2: Elementos de Tierras Raras

1

Índice General

Índice General 1

Índice de Tablas 2

Índice de Gráficos 3

Índice de Figuras 4

Resumen 5

Abstract 6

Introducción 7

Desarrollo 9

1. ¿Qué son los Elementos de Tierras Raras? 9

2. Origen de los Elementos de Tierras Raras 11

3. ¿Cómo se extraen los ETR? 13

4. Implicaciones a Nivel Tecnológico y Medioambiental 14

5. Usos de los Elementos de Tierras Raras 16

6. Importancia a nivel geopolítico y el rol en el nuevo orden mundial 18

Conclusión 21

Referencias 22

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Índice de Tablas

Tabla 1. Abundancia de los Elementos de Tierras Raras en la corteza terrestre en partes por

millón (ppm) 10

Tabla 2. Principales propiedades y usos de algunos ETR 17

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3

Índice de Gráficos

Gráfico 1. Producción de Elementos de Tierras Raras, medida en Toneladas métricas de contenido en

óxidos de ETR. 20

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Índice de Figuras

Figura 1. Representación de los Elementos de Tierras Raras en la Tabla Periódica 10

Figura 2. Proceso de Extracción de los Elementos de Tierras Raras 14

Page 6: Elementos de Tierras Raras

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ELEMENTOS DE TIERRAS RARAS (ETR): EXTRACCIÓN,

APLICACIÓN E IMPORTANCIA A NIVEL MUNDIAL

RESUMEN

En este trabajo se han investigado detalladamente los Elementos de Tierras Raras,

concepto no muy ampliamente conocido en la actualidad, que se refiere a ciertos elementos de la

Tabla Periódica que son de difícil obtención, los cuales juegan un rol fundamental en el

desarrollo tecnológico cada vez más demandante de sus múltiples cualidades. Esta investigación

se ha realizado desde una perspectiva amplia con el fin de que todos los aspectos que ellos

involucran sean entendidos claramente, abarcando desde su origen, formas de extracción, sus

aplicaciones hasta el rol que representan para los países que poseen cantidades importantes de

estos elementos.

Palabras Clave: Elementos de Tierras Raras, Tabla Periódica, desarrollo tecnológico, origen,

formas de extracción, aplicaciones.

Page 7: Elementos de Tierras Raras

6

RARE EARTH ELEMENTS (REE): MINING, USING AND IMPORTANCE

WORLDWIDE

ABSTRACT

In this report, Rare Earth Elements have been in detail investigated, this concept it’s not

widely known nowadays, and it is referred to some elements from Periodic Table that are

difficult to obtain, which have a fundamental role in the technological development, because they

are needed more and more due their multiple qualities. This investigation has been realized from

a wide perspective with the aim that all the Rare Earth Elements’ bearings are clearly understood

including from their origins, mining and using until the role that they represent to countries that

own them in huge quantities.

Key Words: Rare Earth Elements, Periodic Table, technological development, origins, mining,

using.

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7

Introducción

Vivimos en un mundo que permanece en una constante aceleración por tratar de generar

más y mejores productos para mejorar nuestro bienestar, tratando de crear nuevos dispositivos y

mejorando los ya existentes con el propósito de hacernos la vida más fácil, más cómoda y más

amigable, gracias a estudios y observaciones científicas que han permitido diversos avances

tecnológicos, y por qué no, a veces por afortunadas casualidades a las que mentes preparadas han

sabido sacarle provecho. Cada vez son más y más los nuevos descubrimientos que se van

realizando, permitiendo muchas veces el reemplazo de dispositivos tecnológicos que van

quedando obsoletos por otros que pueden cubrir mucho mejor ciertas necesidades, ya sea de

salud, de alimentación, de vivienda, de educación o incluso de estética y entretenimiento, las

variantes son muchas, las que además van aumentando con el paso del tiempo haciendo

necesario, y muchas veces urgente, la creación de nuevos dispositivos y avances tecnológicos que

cubran estas nuevas necesidades, lo que sumado a una gran demanda de estos productos hace que

surja la necesidad de encontrar nuevas alternativas que permitan crearlos, con el objetivo de que

éstas sean más rentables y más amigables con el medioambiente. Debido a estos motivos en el

último tiempo ha ido resonando con fuerza el concepto de Elementos de Tierras Raras (ETR), el

que es desconocido para muchos y que corresponde a un grupo de elementos de la Tabla

Periódica con propiedades muy demandadas en el orden tecnológico actual. El objetivo de este

informe es presentar y explicar de forma entendible y clara cada uno de los aspectos y

consideraciones relacionadas con este grupo de elementos, desde cómo se originan, pasando por

sus formas de extracción y su utilización, hasta la observación de los países que tienen grandes

reservas de ETR y la importancia de éstas para el desarrollo económico de cada uno de ellos.

Para lo que se ha buscado información en diversos documentos y libros digitales disponibles en

diversas páginas web especializadas, luego ésta fue revisada y finalmente seleccionada de

acuerdo a las fuentes y año de publicación. Entre los motivos que impulsaron la investigación de

este tema están:

1. El poco o nulo conocimiento acerca de los Elementos de Tierras Raras: A pesar de que los

ETR tienen una gran importancia para el desarrollo de la humanidad en los tiempos que vivimos,

sus propiedades y características han sido poco difundidas y no son de conocimiento general.

Page 9: Elementos de Tierras Raras

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2. La importancia de los ETR para el desarrollo de nuevas tecnologías: La tecnología de punta

que poseemos actualmente depende en gran parte de la utilización de ETR.

3. La posibilidad de reemplazar materiales poco amigables con el medioambiente por ETR: La

utilización de ETR para la fabricación de tecnología permite el reemplazo de materiales tóxicos y

contaminantes que dañan el medioambiente, permitiendo un desarrollo sustentable.

4. El papel que cumplen los ETR como recursos estratégicos para los países que los poseen: Al

ser recursos muy necesarios para la producción de tecnología, representan un gran valor para los

países que cuentan con grandes reservas de ellos, lo que les otorga una ventaja tanto económica

como política frente a países que no los poseen o los poseen en pequeñas cantidades.

Entre las limitaciones que presenta este tema está la escasez de libros que lo abordan,

debido a que es un tema relativamente nuevo, y la falta de información sobre el desarrollo de los

ETR en América Latina.

El desarrollo de este informe está dado en 6 apartados, cada uno con tablas, gráficos,

esquemas y/o figuras. Estos apartados corresponden a:

1. ¿Qué son los Elementos de Tierras Raras?

2. Origen de los Elementos de Tierras Raras.

3. ¿Cómo se extraen los ETR?

4. Implicaciones a nivel tecnológico y medioambiental.

5. Usos de los Elementos de Tierras Raras.

6. Importancia a nivel geopolítico y el rol en el nuevo orden mundial.

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Desarrollo

1. ¿Qué son los Elementos de Tierras Raras?

Los Elementos de Tierras Raras (ETR) son un grupo de 17 elementos que aparecen en la

Tabla Periódica y corresponden a los 15 lantánidos más el Itrio (Y) y el Escandio (Sc). Todos

ellos poseen propiedades similares, lo que se explica porque muchos de ellos se dan juntos en

distintos depósitos. Los 17 ETR se dan en depósitos de Elementos de Tierras Raras, pero su

distribución y cantidad varía (IAMGOLD Corporation, 2012). A pesar de que el Itrio y el

Escandio no son lantánidos también se consideran ETR porque ocurren en los mismos depósitos

que los lantánidos y poseen propiedades químicas similares (Rare Element Resources Ltd.,

2013). El término de Tierras viene de la antigua denominación que se le daba a los óxidos,

mientras que el término Raras nace de la dificultad que existe para llevar a cabo su separación y

así poder ser utilizadas (Espí y Sanz, 2012). Por ejemplo el Tulio (Tm) y el Lutecio (Lu) son dos

elementos que se encuentran de forma abundante en la corteza terrestre, la cual representa una

abundancia cercana a 200 veces la abundancia del Oro (Au) en la corteza terrestre, sin embargo

estos elementos son de difícil extracción, ya que es inusual encontrarlos en concentraciones lo

suficientemente altas como para un extracción rentable económicamente. Los ETR más

abundantes en la corteza terrestre son el Cerio (Ce), el Itrio (Y), el Lantano (La) y el Neodimio

(Nd), su abundancia es similar a los metales industriales comúnmente usados, tales como el

Cromo (Cr), el Níquel (Ni), el Zinc (Zn), el Molibdeno (Mo), el Estaño (Sn), el Tungsteno (W) y

el Plomo (Pb). Pero igualmente que en el caso del Tulio (Tm) y el Lutecio (Lu) son raramente

encontrados en concentraciones que permitan su extracción. Se estima que la concentración

promedio de los Elementos de Tierras Raras en la corteza terrestre se encuentra en un rango que

va alrededor de las 150 a 220 partes por millón, lo que excede a muchos otros metales que son

extraídos a escala industrial, tales como el Cobre (Cu) que presenta una concentración de 55

partes por millón y el Zinc (Zn) que tiene una concentración de 70 partes por millón, pero estos

últimos tienen la ventaja de que se encuentran generalmente en depósitos que permiten que su

explotación sea rentable económicamente (Geology.com, 2015). A pesar de que se encuentra una

apreciable cantidad de ETR en distintos minerales, solo en contados casos éstos pueden ser

procesados para obtener productos comerciales.

Page 11: Elementos de Tierras Raras

10

Figura 1. Representación de los Elementos de Tierras Raras en la Tabla Periódica. (Rare Elements Resources Ltd.,

2013)

Tabla 1. Abundancia de los Elementos de Tierras Raras en la corteza terrestre en partes por millón (ppm)

Elaboración propia a partir de: U.S. Department of Interior and U.S. Geological Survey, 2014

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Tradicionalmente, los Elementos de Tierras Raras son divididos, en dos grupos de

acuerdo a su peso atómico: el primer grupo va desde el Lantano (La) hasta el Gadolinio (Gd), es

decir desde el número atómico 57 hasta el número atómico 64, estos corresponden a los ETR

livianos, mientras que el segundo grupo compuesto por los ETR pesados se compone por los

elementos con número atómico entre 65 y 71, es decir desde el Terbio (Tb) hasta el Lutecio (Lu)

(U.S. Department of Interior y U.S. Geological Survey, 2014).

2. El origen de los Elementos de Tierras Raras

Los Elementos de Tierras Raras que vemos en la actualidad se formaron hace diez mil

millones de años en la explosión de una supernova y representan un céntimo de la masa de todos

los elementos encontrados en la corteza terrestre. A pesar de haber estado sometidas a diversos y

extremos procesos geológicos durante miles de millones de años, tales como repetitivos

derretimientos y resolidificaciones, orogénesis (formación de montañas), erosión e inmersión en

agua marina, los ETR no se han separado en minerales que los contengan de forma exclusiva

(Barrett y Dhesi, 2001). Comúnmente los ETR se encuentran juntos en la corteza terrestre, debido

a que comparten la propiedad de poseer una carga trivalente (+3

) y radios iónicos similares. Éstos

existen en minerales en los que se encuentran como constituyentes abundantes o como

constituyentes menores, pero no de forma individual como sí sucede con el oro y el cobre (U.S.

Department of Interior et al., 2014). A pesar de que se encuentran cantidades considerables en

cientos de minerales, solo en contados casos éstos son procesados para generar productos

comerciales, reduciéndose esta cantidad a alrededor de 20 minerales que cumplen con las

condiciones para ser explotados, de los cuales solo se han utilizado industrialmente la batnasita,

la monacita, las arcillas aluminosas, la xenotima, la loparita, y la parisita (Espí et al., 2012). Los

procesos geológicos que originan las formaciones de roca pueden empobrecerlas o enriquecerlas

en ETR, y el análisis de sus abundancias relativas puede aportar valiosa información sobre el

desarrollo de las formaciones geológicas. Generalmente se acepta que la abundancia relativa de

los ETR en los condritos (tipo de meteoritos no metálicos) representa su abundancia total en el

universo, por lo que este particular aspecto de la ciencia de los ETR es muy importante para el

entendimiento del origen de los elementos químicos (Barrett et al., 2001). En sistemas ígneos

(magmáticos), los grandes tamaños de los iones de ETR impiden que éstos calcen en la estructura

común de los minerales formadores de roca. Como resultado, cuando los silicatos comunes

Page 13: Elementos de Tierras Raras

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cristalizan, tales como feldespatos, piroxenos, olivino y anfíboles, la mayoría de los ETR tienden

a quedarse en la porción del magma coexistente que aún no ha cristalizado. La sucesiva

ocurrencia de este proceso aumenta las concentraciones de ETR en el magma residual hasta que

finalmente éstos logran cristalizar. Los ETR pueden sustituirse unos a otros en la estructuras

cristalinas, y múltiples cantidades de ellos pueden encontrarse en un solo mineral. Generalmente

ocurren en rocas y escenarios geológicos poco comunes. Los depósitos de ETR que son

económicamente rentables se presentan de forma primaria en cuatro ambientes geológicos:

carbonatitas, sistemas ígneos alcalinos, depósitos de arcillas con absorción de iones, y depósitos

pláceres que contienen monazita y xenotima (U.S. Department of Interior et al., 2014).

Las carbonatitas poseen los depósitos de Elementos de Tierras Raras más grandes del

mundo y están típicamente enriquecidos en ETR livianos. Las carbonatitas son un tipo inusual de

rocas ígneas derivadas de magmas ricos en carbonatos, en contraste con los magmas ricos en

sílice que son mucho más comunes. Estas rocas son rocas ígneas con más de un 50% de

minerales carbonatos, los que generalmente son calcita y dolomita. Como grupo, las carbonatitas

tienen la más alta concentración de ETR que cualquier otra roca ígnea (U.S. Department of

Interior et al., 2014).

Las rocas ígneas alcalinas corresponden a un grupo poco común de rocas ígneas

generalmente pobres en sílice en relación al Sodio (Na), Potasio (K) y Calcio (Ca). Muchos

proyectos actuales están focalizados en extensos cuerpos de rocas ígneas alcalinas, los cuales han

encontrado significantes concentraciones de ETR. Estos tipos de depósitos son buscados porque a

menudo están enriquecidos en importantes ETR pesados (U.S. Department of Interior et al.,

2014).

Los depósitos de arcilla con absorción de iones corresponden a grandes acumulaciones de

arcilla que poseen bajas concentraciones de ETR, y se forman en regiones tropicales con lluvias

de moderadas a intensas a través de sucesivos procesos. A pesar de sus bajas concentraciones en

ETR su explotación es económicamente rentable debido a que estos últimos pueden ser

fácilmente extraídos desde las arcillas con ácidos débiles, proporcionando ETR pesados de alto

valor comercial por un bajo precio de extracción (U.S. Department of Interior et al., 2014).

Page 14: Elementos de Tierras Raras

13

Los depósitos pláceres que contienen monazita y xenotima fueron una importante fuente

de ETR a mediados de los años ’60. La monazita y la xenotima se extraen de algunos modernos y

de antiguos depósitos de playa, separándolos mecánicamente de otros minerales presentes, tales

como la ilmenita, el rutilo y el zircón en los depósitos de arena-limo. Éstos depósitos son una

importante fuente de ETR livianos (U.S. Department of Interior et al., 2014).

3. ¿Cómo se extraen los ETR?

Cuando hablamos de extracción, nos referimos a la refinación de algún elemento. La

refinación consiste en hacer algo puro o mejorar algo, especialmente por la remoción de material

indeseado (dictionary.cambridge.org, 2015). Para reducir el costo de transporte de grandes

cantidades de mineral para refinar generalmente la refinación se lleva a cabo en la misma mina.

Ésta se realiza por medio de la separación física de los Elementos de Tierras Raras por medio de

varias técnicas químicas, las que a veces constan de miles de pasos. Desafortunadamente todos

los ETR requieren diferentes técnicas químicas para refinarlos (dependiendo del punto de fusión

y la presión de vapor, como también de las propiedades físicas del elemento). Las típicas técnicas

de refinación incluyen la molienda, donde el mineral es molido hasta convertirlo en pequeñas

partículas, las que son separadas en una variedad de formas, a las que le siguen una serie de

tratamientos químicos. Debido al gran número de pasos que son necesarios para purificar los

ETR son a la vez necesarios muchos químicos y reactantes diferentes, lo que genera una gran

cantidad de desechos tóxicos y radioactivos a partir de subproductos, los cuales pueden

controlarse a través del reciclaje o a través del bombeo a un estanque contenedor. Los desechos

representan un gran tema de salud y medioambiental que debe ser tratado en el sitio de

extracción. En adición el proceso que significa la purificación de los ETR produce un alto costo

de producción, lo que se ve a la vez reflejado en la alza de los precios de estos elementos de

forma significativa (web.mit.edu, 2015)

Page 15: Elementos de Tierras Raras

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Figura 2. Proceso de Extracción de los Elementos de Tierras Raras. (Elaboración propia a partir de:

orebeneficiation.wordpress.com, 2011)

4. Implicaciones a nivel tecnológico y medioambiental

Tal es la importancia de los ETR a nivel tecnológico que los japoneses los llaman “las

semillas de la tecnología” y el Departamento de Energía de los Estados Unidos los llama “los

metales de tecnología”. Todos ellos hacen posible la existencia de un mundo altamente

tecnológico como en el que vivimos hoy, desde la miniaturización de los dispositivos

electrónicos hasta la posibilidad de producir energía verde y tecnologías médicas, e incluso

siendo la base y esencia de las telecomunicaciones y sistemas de defensa. Son elementos que

pasaron a ser irremplazables para nuestro mundo tecnológico gracias a sus propiedades

magnéticas, fosforescentes y catalíticas únicas (Rare Element Resources Ltd., 2013).

Page 16: Elementos de Tierras Raras

15

Los Elementos de Tierras Raras son esenciales para una diversa y creciente gama de

aplicaciones en tecnología de punta, las cuales constituyen una parte importante de la economía

industrial del siglo XXI. De hecho los ETR se han puesto en la lista de elementos estratégicos en

muchos países, tales como Estados Unidos y Japón (periodni.com, 2015).

Gracias a sus exclusivas propiedades magnéticas, luminiscentes y electroquímicas estos

elementos ayudan al desarrollo de muchas tecnologías con un peso reducido, las que además

producen una cantidad reducida de emisiones, y consumo de energía; o en su defecto les da una

mayor eficiencia, un tamaño cómodo, mayor velocidad, durabilidad y estabilidad térmica.

Además los ETR permitieron a los distintos dispositivos y tecnologías estimular el crecimiento

económico global, manteniendo un alto estándar de vida, e incluso salvando muchas de ellas

(Rare Earth Technology Alliance, 2015).

A pesar de permitir la creación de dispositivos que contaminan considerablemente menos

y que pueden permitir una mejor calidad de vida, la extracción de ETR es uno de los procesos de

extracción más tóxicos y destructivos ambientalmente. La excesiva extracción de Elementos de

Tierras Raras ha provocado deslizamientos de tierra, obstrucción de ríos, emergencias de

polución ambiental e incluso grandes accidentes y desastres, causando grandes daños a la salud y

seguridad de la gente y del medioambiente. De acuerdo con las estadísticas manejadas en Baotou,

donde se produce la principal producción de ETR de China, todas las empresas de ETR en la

región producen aproximadamente 10 millones de toneladas de relaves cada año y la mayoría de

esos relaves son desechados sin ser tratados de una forma efectiva. Además, cada tonelada de

ETR produce 2000 toneladas de residuos mineros, los que contienen el elemento radioactivo

Torio (Th).

En un esfuerzo para reducir la dependencia de recursos importados tales como el petróleo

y el gas natural, muchos países están mirando hacia el uso de tecnologías verdes, las cuales

requieren en abundancia de ETR. El hecho de que los ETR se necesiten para la producción de

tecnologías verdes, se vuelve una ironía debido a las implicaciones medioambientales que tiene la

extracción y el procesamiento de ellos (periodni.com, 2015).

Page 17: Elementos de Tierras Raras

16

5. Uso de los Elementos de Tierras Raras

Durante los pasados 20 años, ha habido una explosión en la demanda de muchos objetos

que requieren ETR. Hace 20 años habían muy pocos teléfonos celulares en uso, pero en la

actualidad el número se ha elevado por sobre los 7 mil millones y el uso de ETR en

computadoras ha crecido casi tan rápido como los teléfonos celulares (geology.com, 2015).

Si bien el consumo de ETR actualmente se enfoca en la industria automotriz, para la

fabricación de imanes que requieren los vehículos, la gran expansión del uso de ETR en los

últimos años se debe en gran parte a los nuevos usos que se les está dando en tecnologías

avanzadas (Espí et al., 2012).

Muchas de las baterías recargables están hechas con compuestos de ETR. La demanda de

baterías está dada por la demanda de dispositivos electrónicos portables como teléfonos celulares,

lectores, computadoras portátiles y cámaras. Grandes cantidades de compuestos de ETR están

presentes en las baterías que utilizan los vehículos eléctricos y los vehículos híbridos-eléctricos,

la demanda de baterías ha hecho que la demanda de ETR se incremente incluso más rápido

(geology.com, 2015).

Elementos de Tierras Raras tales como el Europio (Eu), el Itrio (Y) y el Terbio (Tb) son

utilizados para producir fósforos más eficientes energéticamente que los halofósforos, los cuales

están compuestos de Antimonio (Sb) y Manganeso (Mn), en las pantallas de computadoras y

teléfonos, como también en lámparas fluorescentes. El Erbio (Er) es utilizado en la fabricación de

cables de fibra óptica y repetidores láser. Mientras que ETR tales como el Neodimio (Nd) y el

Disprosio (Dy) pueden resistir saturaciones magnéticas más grandes que los elementos comunes

como el hierro, lo que permite la fabricación de imanes más poderosos y más pequeños.

Combinados con otros elementos, estos imanes se encuentran en los más potentes de la industria,

los que están habilitados para resistir temperaturas de hasta 230°C y funcionar en espacios más

pequeños que las cajas de cambios en turbinas de viento y en automóviles híbridos. El Disprosio

(Dy) además es utilizado con gran eficacia en robots quirúrgicos (web.mit.edu, 2015).

Los ETR son usados como catalizadores, fósforos, en el control de la polución del aire, en

las pantallas de los dispositivos electrónicos, entre otros. Otras sustancias pueden sustituir a los

Page 18: Elementos de Tierras Raras

17

Elementos de Tierras Raras en sus usos más importantes, sin embargo esos sustitutos son

usualmente menos efectivos y más costosos (geology.com, 2015).

Tabla 2. Principales propiedades y usos de algunos ETR

ETR Catalítica Magnética Eléctrica Química Óptica Porcentaje

Compartido

del

Suministro

Global

Lantano (La) X

X X X 27%

Cerio (Ce) X

X X X 40%

Praseodimio

(Pr)

X X X X 5%

Neodimio

(Nd) X X X

X 16%

Samario

(Sm)

X

2%

Europio (Eu) X 0,4%

Gadolinio

(Gd)

X

X 2%

Terbio (Tb) X

X 0,2%

Disprosio

(Dy)

X

X 0,9%

Erbio (Er) X 0,4%

Itrio (Y) X 5%

Elaboración propia a partir de; IAMGOLD Corporation, 2012

Page 19: Elementos de Tierras Raras

18

6. Importancia a nivel geopolítico y el rol en el nuevo orden mundial.

Desde el descubrimiento d los ETR (durante el período 1794 -1907) hasta incluso

mediados de los años ’50, solo algunos ETR eran producidos y en pequeñas cantidades a partir

de depósitos de pláceres de monazita y vetas, de pegmatitas y carbonatitas, y como subproductos

de la extracción de Uranio (U) y de Niobio (Nb). Durante ese período, los ETR no pasaban de

ser curiosidades químicas (Haxel, Hedrick y Orris, 2005).

Antes de 1965 la demanda de ETR era relativamente pequeña. En ese tiempo, la mayoría

del suministro mundial era producido por depósitos de pláceres en la India y Brasil. En los años

’50 Sudáfrica se había convertido en el mayor productor de ETR a partir de depósitos de

monacita. También por esos años la mina de ETR, Mountain Pass en Estados Unidos, producía

pequeñas cantidades de óxidos de ETR a partir de carbonatitas (geology.com, 2015).

Desde 1965 hasta mediados de los años ’80, Mountain Pass fue la productora dominante

de ETR, y gracias a esto Estados Unidos fue altamente autosuficiente en su necesidad de ETR. A

partir de 1985, la producción de ETR en China aumentó dramáticamente, los que eran extraídos

principalmente de dos yacimientos, de los cuales se extraían óxidos de ETR que se encontraban

en ventajosas proporciones de ETR pesados, y además presentaban mucha facilidad para ser

extraídos. Durante muchos de los últimos años la mina de ETR Mountain Pass, operó con una

baja capacidad y con intermitencia, siguiendo problemas regulatorios y medioambientales, por lo

que la mina fue cerrada. Actualmente la planta produce solo concentrados de bastnasita (mineral

rico en ETR) y vende ETR refinados desde las reservas que quedaron antes del cierre. Incluso

después de haber resuelto los problemas regulatorios, la viabilidad a largo plazo de Mountain

Pass como suministrador de ETR refinados para la utilización en tecnología de punta es puesta en

duda por los factores de mercado. En 1999 y en el 2000, casi todos (más del 90%) de los ETR

refinados usados en los Estados Unidos eran importados directamente desde China y desde países

que importaban materias primas para sus plantas (minas) desde China. El rápido y sorprendente

paso desde la autosuficiencia en los ’90 hasta la casi completa dependencia de las importaciones

desde un solo país todavía envuelve un buen número de causas. Éstas incluyen: un menor costo

en mano de obra y en regulaciones en China que en Estados Unidos, la continua expansión de la

electrónica y otros dispositivos en Asia; la favorable cantidad, tamaño y contenido de ETR

pesados en los depósitos chinos; y los latentes problemas regulatorios y medioambientales en

Page 20: Elementos de Tierras Raras

19

Mountain Pass. Por ahora China domina el mercado de los ETR, siendo esto un tema para el

suministro de los Estados Unidos (Haxel et al., 2005).

A parte de ser el mayor productor mundial de ETR, China es también el mayor

consumidor de ellos, los cuales usan principalmente en la fabricación de productos electrónicos

para uso doméstico. Japón y Estados Unidos son los segundos y los terceros consumidores

respectivamente de ETR. En 2010 y 2011, las exportaciones chinas de ETR cayeron, debido

principalmente por el incremento del consumo doméstico. China también anunció que desde el

2014 requiriría la importación de ciertos ETR, algunos de los que habían sido considerados

“críticos” por el Departamento de Energía de Estados Unidos (Rare Element Resources Ltd.,

2013).

Una muestra de la situación del mundo con respecto a los ETR es lo dicho en abril del

2010 por la Oficina de Responsabilidad de Gobierno (GAO) en donde reporta la falta de la

presencia estadounidense en la cadena de suministros de ETR en cada uno de las cinco etapas:

extracción, separación, refinación de los óxidos para convertirlos en metales, fabricación de

aleaciones y la creación de imanes y otros productos. De acuerdo al reporte de la GAO, China

produce cerca del 95% de los ETR como materia prima, y cerca del 97% de los óxidos de ETR, y

es el único exportador de cantidades comerciales de ETR (Japón produce algunos ETR para su

propio uso en aleaciones e imanes). Y aunque la producción de ETR en Estados Unidos aumente,

gran parte de los procesos y la fabricación utilizando ETR seguirá ocurriendo en China

(Humphries, 2013).

Al ser el mayor productor de ETR, China puede sacudir los mercados a nivel mundial

como ocurrió en otoño de 2010 cuando cortaron los suministros enviados hacia Japón durante un

mes debido a una disputa diplomática. Se espera que en la siguiente década China reduzca

sostenidamente la exportaciones de ETR con el objetivo de proteger su propio suministro de sus

crecientes industrias, las cuales ya consumen cerca del 60% de los ETR que son producidos en el

país (nationalgeographic.com, 2011).

Por otro lado la Unión Europea (UE) como muchas otras regiones, están trabajando para

ganar una seguridad en el suministro de estos elementos estratégicos tanto para la actualidad

como para el futuro. Es sabido que la disponibilidad histórica puede no reflejar una eficiente

Page 21: Elementos de Tierras Raras

20

capacidad de entrega para el futuro, las cuales están influenciadas fuertemente por temas políticos

y de intereses nacionales. Asegurar un acceso de confianza y sin distorsiones a materias primas

un factor de importancia para la competitividad de la Unión Europea, y en efecto, crucial para su

crecimiento, y la expansión de la empleabilidad y el comercio. Además los productores y

consumidores europeos han establecido altos estándares medioambientales, sociales y de la

utilización de la energía, también demandando un suministro limpio y eficiente (Tasman Metals

Ltd., 2012).

Aunque China actualmente monopoliza la extracción de ETR, otros países tienen

depósitos también. China posee el 48% de las reservas mundiales; Estados Unidos el 13%. Rusia,

Australia y Canadá tienen importantes cantidades también. El mundo está ahora esforzándose

para encontrar otros recursos de suministro con el desarrollo de minas de ETR en Estados

Unidos, Australia, Rusia y otros países (nationalgeographic.com, 2011).

Gráfico 1. Producción de Elementos de Tierras Raras, medida en Toneladas métricas de contenido en óxidos de

ETR. Fuente: geology.com, 2015

Page 22: Elementos de Tierras Raras

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Conclusión

En conclusión se puede decir que el grupo que conforman los Elementos de Tierras Raras

es un grupo fundamental de la Tabla Periódica para el desarrollo tecnológico de la humanidad, ya

que permite la creación y mejoramiento de implementos y dispositivos que nos hacen la vida más

fácil, por lo que la extracción de estos recursos es vital para mantener un alto estándar de

desarrollo en variados ámbitos, desde herramientas y recursos utilizados en la salud, educación,

defensa militar hasta inclusive en la entretención y estética. Todo esto hace que los países que

cuentan con importantes cantidades de ellos obtengan una ventaja tanto económica como política

frente a los que no los poseen, como es el caso de China que actualmente gracias a su hegemonía

en la producción de ETR maneja a nivel mundial la economía y la política. Pero, a pesar de todas

las ventajas que los ETR representan, se deben tomar en cuenta grandes consideraciones

medioambientales en cuanto a su extracción y todos los procesos productivos involucrados, ya

que si bien permiten la creación de dispositivos amigables con el medioambiente estos procesos

no lo son. Para que naturaleza y humanidad avancemos en conjunto y armonía.

Limitaciones

Entre las limitaciones que se han encontrado al elaborar esta investigación, están la

reducida cantidad de información referente a los Elementos de Tierras Raras, probablemente

porque es un tema relativamente nuevo y que ha ido cobrando importancia solo en los años más

recientes, haciendo que la información se encuentre presente mayoritariamente en páginas web y

blogs, más que en libros que aborden el tema a fondo, y por otro lado la poca información

disponible sobre el desarrollo de los Elementos de Tierras Raras en América Latina, donde las

investigaciones al respecto son escazas y no se han tomado con la importancia que otras regiones

le han dado, donde se les considera parte vital de su crecimiento tecnológico.

Prospectivas

A pesar de que en la actualidad ya se están considerando los factores medioambientales en

la extracción de ETR, aún falta mucho por hacer al respecto de modo que a nivel global logremos

un desarrollo sustentable, permitiendo que la tecnología siga avanzando y podamos protegernos

protegiendo a la naturaleza, es decir, nuestro hogar.

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Referencias

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