La minería electrocinética permite una recuperación ecológica y eficiente de los REEs

Investigadores del Instituto de Geoquímica de Guangzhou (China) han desarrollado una nueva técnica, la minería electrocinética (EKM), para la recuperación ecológica y eficiente de elementos de tierras raras a partir de costras meteorizadas.

La técnica ejerce un voltaje en la parte superior e inferior de los depósitos de tierras raras de adsorción iónica (IAD), lo que genera un campo eléctrico para acelerar la migración de REE y agua hacia el cátodo.

En comparación con las técnicas convencionales, la EKM consigue una eficiencia de recuperación del 90%, una disminución del 80% en el uso de agentes de lixiviación y una reducción del 70% de las impurezas metálicas en los REE obtenidos.

Para llegar a estas cifras, los científicos realizaron primero experimentos a escala de banco en un prototipo casero con un DAI simulado. Los resultados sugirieron que la eficiencia de recuperación de REE (grupo de los elementos de tierras raras en español) lograda por la técnica EKM era 2,6 veces superior a la conseguida por la técnica de lixiviación con amonio, comúnmente utilizada.

A continuación, llevaron a cabo experimentos a escala de kilogramo (20 kg) en una instalación EKM más grande. Los resultados coincidieron con los ensayos a escala de banco, es decir, la técnica EKM fue capaz de lograr una mayor eficiencia de recuperación y requirió menos tiempo de tratamiento.

Basándose en el éxito de los experimentos a escala de banco y a escala ampliada, los investigadores aplicaron la técnica EKM a un DAI real (a escala de ~14 t) durante un experimento de campo in situ. Los resultados indicaron que la eficacia de la recuperación de REE era superior al 90% en 264 horas.

El grupo, por lo tanto, decidió explorar más a fondo los mecanismos subyacentes a la alta eficiencia de recuperación de REE del EKM. Se dieron cuenta de que el campo eléctrico aplicado, que acelera la migración unidireccional de los REEs y del agua hacia el lugar diseñado a través de la electromigración y la electroósmosis, es la clave para mejorar la eficacia de la recuperación de REE.

Según el investigador principal, He Hongping, además de su sostenibilidad y su alta eficiencia de recuperación, la técnica EKM muestra selectividad para los REEs frente a otras impurezas metálicas, a saber, Al3+, Ca2+ Na+ y K+.

"Hemos identificado un mecanismo autónomo de purificación de impurezas durante el proceso electrocinético, que se basa en la velocidad y la diversidad de reactividad entre los REE y otros iones metálicos activos", dijo He.