Por: Álvaro Ordoñez Núñez, consultor técnico y Edmundo Alfaro Delgado, docente Pontificia Universidad Católica del Perú.

Resumen

La presencia de las tierras raras o Rare Earth Elements (REE) y de metales alcalinos (Rb, Cs y Li), como elementos estratégicos, son de gran interés en el mundo por su empleo en nuevas tecnologías.

Por trabajos y reportes de prospección geológica realizados por el Ingemmet durante los últimos años se ha evidenciado la presencia de aquellos elementos estratégicos en la zona sur del país. Por ello, el presente trabajo se orienta a presentar una investigación preliminar con minerales de la zona sur occidental de la región Arequipa.

Se investigó sobre procesos de tratamiento de muestras minerales de esa área con el objetivo de identificar metodologías de recuperación de aquellos elementos. Se ensayaron dos métodos:

ν Lixiviación ácida directa, basada en la lixiviación de REE en arcillas de ion absorbido.

ν Tratamiento convencional combinado tostación clorurante-lixiviación ácida.

Los resultados de las pruebas indicaron que las REE pueden ser extraídas mediante lixiviación ácida asistida con iones cloruro y peróxido de hidrógeno; no así los metales alcalinos que mostraron extracciones más bajas. Sin embargo, los resultados de los metales alcalinos, con el proceso combinado, fueron más altos que las extracciones con lixiviación ácida asistida.

En lo referente al litio, su contenido es bajo, lo que hace pensar que esta es una zona de tierras raras y no litífera. Este estudio se ha focalizado en la extracción del Rb y Cs, así como en las REE.

Introducción

La demanda de metales estratégicos y tecnológicos se ha incrementado mucho en las últimas décadas, esto debido principalmente al creciente y amplio consumo de diversos aparatos y mecanismos de alta tecnología.

Los elementos de las tierras raras son un grupo de 17 materiales químicamente similares, que constituyen los lantánidos, incluyendo al Y y Sc.

Sus propiedades físicas y químicas únicas, hacen que ellos sean esenciales, ya que los materiales funcionales obtenidos a partir de las tierras raras incluyen elementos para la fluorescencia, magnetismo y almacenamiento de hidrógeno, los cuales se emplean ampliamente en varios campos, tales como la industria aeroespacial, comunicación móvil, nuevas energías, conservación de energía y la industria en general (Xiao. y col., 2015). Una fuente de minerales de REE son las arcillas que contienen iones absorbidos, las cuales, debido a su facilidad de procesamiento, se han hecho muy populares como fuente primaria (S. Peelman y col., 2014). Entre los componentes de las tierras raras que tienen significativa importancia por su actual demanda están: el itrio, neodimio, lantano y cerio.

El neodimio, uno de los lantánidos más reactivos, su más importante empleo es como aleación con hierro y boro para elaborar imanes permanentes muy potentes. Se extrae como parte de un conglomerado con otros elementos de tierras raras.

El cerio, el más abundante de los lantánidos, se encuentra en varios minerales y se emplea como pigmento, en televisores de pantalla plana, bulbos de alumbrado de baja energía, proyectores y en convertidores catalíticos. Es un componente de la aleación Mischmetal*.

El lantano es el elemento dominante en los minerales de tierras raras. Se emplea en las baterías de níquel hidruro de metal, en el Mischmetal, se utiliza en los tubos de vacío electrónicos como materiales de cátodo caliente, entre otros usos.

El itrio siempre se encuentra en combinación con los elementos del grupo de los lantánidos en los minerales de tierras raras. Las similaridades del itrio con los lantánidos son muy fuertes, por lo que se le ha agrupado como un elemento pesado de las tierras raras (HREE).

De manera similar los metales estratégicos han experimentado un auge en la demanda, entre estos se hallan los metales alcalinos: cesio, rubidio y litio.

El cesio es un elemento relativamente no común que puede ser minado en algunos pocos lugares en el mundo. Es treinta veces menos abundante que el rubidio, con el cual esta químicamente muy asociado. El cesio se emplea en relojes que se utilizan en las redes que controlan el tiempo de las transmisiones de los teléfonos celulares, los dispositivos de cesio ayudan a controlar y regular el flujo de información en internet; también se emplea en láseres de alta energía. Otras aplicaciones se hallan en medicina y agricultura (Butterman, W.C. y col, 2004).

El rubidio no se presenta como un mineral independiente, comúnmente se halla en feldespatos y micas en una forma de reemplazo isomórfico del potasio. Durante mucho tiempo el rubidio fue un subproducto de la extracción de litio y de cesio. El proceso de recuperación del rubidio ha tomado gran interés debido al aumento de sus aplicaciones en el campo de la alta tecnología., tales como la generación de potentes campos magnéticos, energía por conversión iónica térmica y en motores de propulsión iónica (Quarrie, L. O., 2013; Losev, S.S. y col., 2015; Harlkesh, P.C. y col., 2016). El método de tratamiento común del rubidio consiste en una combinación piro-hidrometalúrgica. (Safarzadeh, S. y col., 2012; Meshram, P y col., 2016).

El litio es actualmente considerado como el “oro blanco”, por su reciente empleo en baterías para dispositivos electrónicos y vehículos de transporte. Se encuentra presente en una amplia gama de minerales, aunque solo algunas poseen valor económico. Se extrae a partir de tres tipos de depósitos: salmueras, pegmatitas y rocas sedimentarias. (Dirección General de Desarrollo Minero, México, 2018).

Antecedentes

En la zona sur occidental de Arequipa, la cercanía al volcán Pichupichu y la presencia de rocas volcánicas indujo a la exploración de litio y tierras raras, particularmente en el área comprendida entre los distritos de Pocsi, Yarabamba y Polobaya. Por esta razón, en 2018 se tomaron muestras de tobas volcánicas en esta área, el análisis químico determinó la presencia de Li y tierras raras.

Posteriormente en el trabajo de prospección geológica, hecho por el Ingemmet y publicado en 2021 (ver Anexo 1), se observa un sector de la región sur occidental de Arequipa (ver Figura 1-A), en la cual se realizó muestreos para evaluación de presencia de litio. Los análisis dieron las composiciones mineralógicas (Tabla 1A) y químicas (Tabla 1B) del Anexo 1. 

En aquel informe se concluye la existencia de metales estratégicos, con concentraciones expectantes, los que se localizan en las vecindades de los volcanes Chachani y Misti (Uchumayo) y Pichupichu (Polobaya, Yarabamba). Cuanto más lejos de los conos volcánicos, menor es el contenido de REE (Vitor). Tomando como base esta información, para el presente trabajo los elementos de interés seleccionados, fueron Li, Rb, Cs y REE.

A inicios de 2022, en una zona más amplia a la referida, se realizó otra toma de muestras con diferentes tipos de mineral, pero que insinuaban la presencia de litio y tierras raras. El análisis químico determinó los contenidos de litio y tierras raras. Tomando como base los resultados de dicho análisis (Tabla 2A), se dedujo que la zona presentaba características interesantes con contenidos de Cs (3.5 a 4 ppm), Rb (50 a 117 ppm), Y (11 a 24 ppm) y de REE (Ce: 46 a 48 ppm, La: 23 a 25 ppm). Sin embargo, se observó que en la zona se presentaban bajos valores de Li (4 a 18 ppm).

Finalizando el 2022, se realizó una prueba de concentración por flotación con mezcla de minerales. Los resultados, (Anexo 2, Tabla 2B), indicaron que la concentración por flotación no mejoraba la ley de los RRE. Esto junto con la naturaleza alterada del mineral, hizo presumir que las arcillas contenían ion absorbido. En general, las arcillas son dóciles a la lixiviación ácida bajo condiciones normales.

Al finalizar el 2022, se volvieron a tomar muestras, las que dieron resultados con mayor expectativa. Las muestras obtenidas sirvieron para hacer una prueba de concentración por flotación, sin embargo, los resultados no fueron aceptables, con lo cual se concluyó que el tratamiento debería orientarse a hidrometalurgia o la combinación piro e hidrometalurgia.

En abril de 2023 se tomaron muestras en siete sectores comprendiendo los distritos de Yarabamba, Polobaya, Quequeña y Pocsi en la provincia de Arequipa (Figura 1). Análisis químicos resumidos de minerales de esta zona, se presentan en la Tabla 1.

Se puede observar contenidos interesantes en los puntos A1, B1 y F1. Con todo ello en consideración, se procedió a realizar una mezcla de proporciones de mineral A1 y B1, tomando especial consideración a los contenidos de rubidio, cesio y tierras raras. Con esta mezcla se procedió a realizar dos pruebas de tratamiento metalúrgico: una consistente en combinación piro-hidrometalúrgica y la otra únicamente hidrometalúrgica. El objetivo fue determinar el tipo de tratamiento para obtener un producto bulk, con contenidos de metales alcalinos y REE, que puedan tener valor comercial.

Fundamento

Los depósitos económicamente rentables de REE, generalmente se minan como coproducto o subproducto de otros materiales. La extracción de REE, por lo general, involucra la disolución del mineral empleando soluciones ácidas o alcalinas, siendo el uso de soluciones ácidas es más común (Balaram, V., 2019).

Consideraciones mineralógicas

Las características mineralógicas de los minerales presentes, en todos los puntos de muestreo, conducían a la presunción de que estos no eran los típicos carbonatos o fosfatos, con contenidos de tierras raras; más bien, debido a la naturaleza alterada de algunos de ellos, con feldespatos y micas, conjuntamente con los bajos contenidos de fosfatos y carbonatos, se encontraron indicios de la presencia de arcillas de ion absorbido, las cuales son fácilmente tratables por vía hidrometalúrgica. No obstante, dada la presencia de rubidio en algunas zonas de muestreo, se optó por el tratamiento piro e hidrometalúrgico.

Dada la meteorización supergénica, los REE se disuelven de sus minerales, migran con el agua de meteorización y son absorbidos en la superficie de los minerales arcillosos (Bao y Zhao, 2008). El espesor de las costras de meteorización, que contienen depósitos de REE, generalmente varía de pocos a cientos de metros. Una costra meteorizada se divide en: lecho de roca, capa semimeteorizada, capa completamente meteorizada y top soil (Figuras 2A y 2B), (Li y col., 2007; Huang y col., 2021). El grado de enriquecimiento es mayor en las capas alteradas completamente y en las semialteradas. Las arcillas, son las principales receptoras de las REE catiónicas, las cuales provienen de la descomposición de los minerales que los contiene, (Brisson y col., 2016).

En la Figura 3, se muestra los tipos de minerales empleados en las pruebas conducentes a determinar el tipo de tratamiento a optar. Como se puede observar en la Figura 3A, el mineral que corresponde al punto de muestreo A1, se halla completamente alterado, presentando valores expectantes de Rb, Cs, Ce y La. La Figura 3B, que es el mineral presente en el punto de muestreo B1, se halla completamente alterado y se observa la presencia de arcillas. Tiene valores interesantes de La, Ce, Nd, Rb e Y.

Análisis termodinámico

El análisis termodinámico de las REE se presenta en la Figura 4A, tomando como base el trabajo de Lin y col (2021), para el sistema REE-Cl-SO₄-H₂O a 15 °C. Como se puede apreciar, en todos los casos, los complejos REE- Cl_rⁿ son predominantes únicamente cuando el medio acuoso tiene una elevada acidez (0>pH>2); en cambio, los complejos con SO₄^-2 tienen un mayor campo de predominio del pH, aunque por encima de pH 6, existe la tendencia a formar el precipitado REE(OH)₃.

Los metales alcalinos (Rb, Cs y Li), tienen tendencia a formar complejos acuosos con el ion Cl- con pH < 2, Figura 4B. Sin embargo, el rubidio forma un compuesto sólido con los iones SO₄^-2, y el litio presenta predominancia del complejo LiSO₄ a pH >2. Como lo indican los diagramas E-pH, para extraer los metales alcalinos es necesario tener una alta acidez.

Lixiviación ácida

Pruebas de lixiviación ácida efectuadas para el mineral de litio del proyecto Falchani (DRA Pacific, 2021), así como los trabajos realizados sobre lixiviación de arcillas de ion absorbido (Qiu, S. y col, 2022; Chi, R. y col., 2013; Wu, Z. y col., 2023), indican que la extracción de REE mediante lixiviación directa es factible. Sin embargo, para los metales alcalinos (Rb, Cs y Li), a causa de su gran afinidad por los iones Cl^-, es necesaria la presencia de estos en el medio lixiviante. Esto se consigue mediante la adición de NaCl. La mica es directamente disuelta por el ácido sulfúrico de acuerdo con lo planteado por Nie, W. y col. (2021), liberando al Rb₂O contenido en ella:

KAl₂(Si₃Al) O₁₀(OH)₂ + 10 H⁺⟺ 3Al⁺³ + K⁺ + 3 H₄SiO₄ (1)

Rb₂O+2 H⁺+2 Cl- ⟺ 2 RbCl_(ac)+H₂O (2)

La disolución de las REE contenidas en las arcillas de ion absorbido, se efectúa con las reacciones siguientes, de acuerdo al modelo propuesto por Chi, R. y Tian, J., (2008):

[Al₂Si₂(OH)₄]m.REE⁺³_(s) + 3 nH⁺⟺ [Al₂Si₂(OH)₄]m.REE⁺³_(ac) (3)

[Al(OH)₆Si₂O₅(OH)₃]m.nREE⁺³_(s)+3n(H⁺/Na⁺)_(ac)⟺ [Al(OH)₆Si₂O₅(OH)₃]m. (H⁺/Na⁺)_3n(s)+n REE⁺³_(ac) (4)

[KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂]m.nREE⁺³+3n(H⁺/Na⁺)_(ac)⟺ [KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂]m.(H⁺/Na⁺)_3n(s)+ nREE⁺³_(ac) (5)

Tanto los metales alcalinos como las REE se pueden precipitar del PLS mediante adición de iones carbonato (CO₃^-2) o de oxalato (C₂O₄^-2).

Tostación clorurante

En los últimos años se han desarrollado muchos métodos para extraer Rb de los minerales de baja ley que lo contienen. Por otro lado, el Rb se presenta en un estado disperso en rocas graníticas que están compuestas de aluminosilicatos, tal como el feldespato potásico, mica, jarosita y carnalita (Nie, W. y col, 2021). Convencionalmente, el método principal de extracción de Rb a partir de minerales aluminosilicatados, es la tostación clorurante seguida por una lixiviación con agua (Vu, H. y col. 2013; Zhou, L.B. y col., 2015). Debido a la presencia de REE, la lixiviación se hizo variando el método establecido, reemplazando el agua por una solución de ácido diluido con ácido sulfúrico, pero adicionando iones Cl- (NaCl), con el fin de formar los respectivos cloruros de metales alcalinos.

La tostación clorurante, se emplea con el objetivo de romper la estructura que contiene al Rb y pueda acomplejarse con los iones Cl^-. La tostación se efectúa a temperaturas entre 850 a 900 °C.

Las reacciones posibles de los minerales que contienen rubidio durante la tostación y la acción de los iones cloruro, tomando como base las ecuaciones propuestas por Zeng, se presentan a continuación (Zeng y col., 2016, 2019):

2 NaCl + 2 SiO₂ + Al₂O₃ +Rb₂O ⟺ 2 RbCl + (Al, Na)₂Si₂O₈ (6)

2 NaCl + 2 SiO₂ +Rb₂O ⟺ 2RbCl + SiO₃Na₂ (7)

6 NaCl + Al₂O₃ + 3 Rb₂O ⟺ 6 RbCl + Na₆Al₂O₆ (8)

Y la acción de los iones sulfato, provenientes del ácido sulfúrico, son:

CaO + SiO₂ + SO₄^-2⟺ CaSiO₃ + SO₂ + O₂ (9)

Rb₂Si₂O₅ + SO₂ + ½ O₂⟺ Rb₂SO₄ + 2 SiO₂ (10)

Las ecuaciones (6) – (8) indican la formación del cloruro de rubidio, a partir del Rb presente como Rb₂O, cuando se logra altas temperaturas como consecuencia de la acción de los cloruros presentes. Las ecuaciones (9) y (10), indican la destrucción de la estructura de los feldespatos para liberar el rubidio y formar el sulfato de rubidio. Para romper la estructura del feldespato es necesaria la presencia de oxígeno y de SO_2(g). Las sales RbCl y Rb₂SO₄, en un medio ácido (pH< 2) se disuelven fácilmente en un medio acuoso de acuerdo a la termodinámica anteriormente analizada. Posterior al proceso de tostación clorurante, la lixiviación es recomendable hacerla con ácido sulfúrico, para evitar un mayor contenido de potasio en el PLS; puesto que este último, junto con el Rb, complica el proceso posterior para extraer el Rb (Erdem, A. y col., 2022). La lixiviación y precipitación se efectúan de manera similar al empleado en la lixiviación ácida.

Procedimiento experimental

Se diseñó procedimientos de tratamiento de minerales con contenidos de REE, Rb, Cs y Li, con el objetivo de identificar un tratamiento metalúrgico que permita la recuperación de aquellos.

Métodos de tratamiento propuestos

Tal como lo indica la Tabla 1, se determinó dos zonas con minerales estratégicos con contenidos de interés. En el punto A1, se encuentra un contenido interesante de Rb, con contenidos menores de Cs y REE; en el punto B1, las REE aumentan su contenido, pero el Rb, baja a valores que son casi el 50% del punto A1.

Se realizó una mezcla con proporciones A1/B1 = 1/1. Se optó por ensayar los dos métodos de tratamiento: uno mediante una lixiviación ácida directa y el otro mediante una previa tostación clorurante y posterior lixiviación ácida.

Lixiviación ácida directa

La lixiviación ácida directa se realiza empleando ácido sulfúrico y cloruro de sodio. El ácido sulfúrico se emplea por dos motivos:

(a) Obtener la acidez necesaria para tener disueltos los metales alcalinos y las REE.

(b) Generar la formación de ácido hipocloroso, HOCl, para conducir la formación de los respectivos cloruros, especialmente de los metales alcalinos; la adición de NaCl es para obtener los iones Cl- en solución y formar el ácido hipocloroso, según:

Cl^- + H₂O ⟺ HOCl + H⁺

Debido a que las estructuras de los feldespatos no son fácilmente destruidas por el H₂SO₄, se asiste la lixiviación con la adición de H₂O₂. El diagrama de flujo del método de tratamiento empleado se muestra en la Figura 5. La lixiviación ácida se realiza de acuerdo con los datos de la Tabla 2.

La muestra de mezcla, para esta prueba, se procesó con P₈₀ de 100 μm. Se utilizó 400 g y con 1,200 ml de solución de ácido sulfúrico; también se adicionó sal común (NaCl) y se mantuvo todo ello en agitación a temperatura de 55 °C. Al estabilizarse la pulpa se adicionó H₂O₂. La agitación se mantuvo a 650 rev/min durante 24 h. El arreglo experimental de equipos y soluciones obtenidas, se muestra en la Figura 6.

Terminada la lixiviación, se procedió a la separación sólido/líquido; el residuo sólido se lavó y secó a 105 °C.

En este residuo se hizo el análisis químico por ICP-MS. Con el PLS se hicieron pruebas de precipitación con carbonato de sodio.

Tostación clorurante-lixiviación ácida

La tostación clorurante se realizó para condicionar la formación de complejos clorurados con los metales alcalinos (Rb y Cs, principalmente) y para romper la estructura de los feldespatos. La Figura 7 muestra el diagrama de flujo del proceso realizado; en la Tabla 3 se anota los parámetros de operación. La mezcla mineral se muele a tamaño –140 M. La mezcla mineral se tuesta junto con NaCl a 900 oC durante una hora (Figura 8). Luego se efectúa remolienda de la muestra. Se lixivia con solución de ácido sulfúrico adicionando NaCl, con agitación a 55 °C, durante dos horas. En la Figura 9, se muestra el arreglo experimental de esta lixiviación y las soluciones obtenidas.

El residuo sólido se envía para su análisis químico mediante ICP-MS.

Resultados

El procedimiento experimental desarrollado, consistió en la aplicación de dos métodos:

a) Un método consistió en la lixiviación directa de la mezcla mineral con ácido sulfúrico y con NaCl (para obtener los cloruros de los metales alcalinos), asistida con H₂O₂. Las REE se lixivian en medio ácido.

b) El otro método consistió en aplicar una tostación clorurante a elevada temperatura, y posterior lixiviación en medio ácido con presencia de iones de cloruro.

En ambos casos la mezcla mineral se molió hasta tamaño de 100 micrones.

Los resultados de las dos pruebas se presentan en la Tabla 4, en la que se observa las leyes de cabeza y las leyes en los ripios de ambos ensayos. También en la misma se presentan las extracciones obtenidas de los elementos de interés.

La representación gráfica de estos resultados se muestra en la Figura 10. Como se puede observar en esta figura, se distinguen dos tendencias:

I. Las REE /La, Ce, Nd e Y) tienen las extracciones más altas en ambos métodos de tratamiento metalúrgico. Siendo las pruebas de lixiviación directa con extracciones más altas que las del proceso tostación clorurante- lixiviación ácida.

II. Los metales alcalinos (Rb, Cs) tienen extracciones menores, en ambos casos. Por el contrario, estos metales presentan mayores extracciones con el procesamiento tostación clorurante-lixiviación ácida que la lixiviación directa.

Las extracciones de Nd e Y generan cierta expectativa ya que sobrepasan al 50%, sin embargo, debe indicarse que estas pruebas fueron muy cortas y su objetivo principal era determinar si era factible su extracción. Así la prueba de lixiviación ácida directa solo tuvo 24 h, mientras que la prueba de tostación clorurante-lixiviación ácida solo duró 2 h.

Como se puede deducir a partir de la Tablas 2 y 3, al comparar la acidez inicial vs final, el consumo de ácido es bajo en ambos casos: 21 g/L para la lixiviación directa y 30 g/L para la tostación clorurante-lixiviación ácida. Esto es un indicativo de que el tiempo de lixiviación debe ser mayor, lo que conllevaría a unas extracciones más altas en ambos métodos de tratamiento.

Debe observarse la disminución de masa en los ripios de ambas pruebas de tratamiento: aprox. 6% para la lixiviación directa, y casi el 23% para la tostación clorurante-lixiviación ácida (Figura 11). Teniendo en cuenta que durante la tostación clorurante se pierde casi el 2% en volátiles y el 6% por lixiviación ácida, aproximadamente 15% fue perdido por la tostación. Esto es un indicio de que ese hecho posiblemente se deba a la pérdida del agua de hidratación que poseen las acillas del ion absorbido.

Al comparar los PLS obtenidos en ambas pruebas, se observa gran diferencia en la coloración, Figura 12. La coloración oscura del proceso de lixiviación directa se debe a la adición de peróxido de hidrógeno, lo que indica un ataque más intenso por las condiciones fuertemente oxidantes.

Conclusiones

1. La presencia de rocas volcánicas y sedimentarias, cercanas a los volcanes en el macizo rocoso de Arequipa, condujo a la suposición de la existencia de depósitos de REE y de metales alcalinos. La prospección geológica del Ingemmet junto con la toma de muestras en zonas aledañas al volcán Pichupichu, confirmaron la presencia de minerales con metales estratégicos en la zona sur occidental de la región, particularmente en el área de los distritos de Pocsi, Polobaya, Quequeña y Yarabamba. No obstante, la presencia de volcanes en la región Moquegua (Ubinas y Huaynaputina), así como la presencia de volcanes en Chile, cercanos a la frontera peruana, hacen suponer que la mineralización con REE y metales alcalinos se extiende hasta la región Tacna.

2. Los contenidos de REE y metales alcalinos, con depósitos que contienen ambos, condujo a la realización de un estudio para determinar el método de tratamiento adecuado para la recuperación de estos elementos.

Para determinar el tratamiento adecuado, se formularon dos métodos:

a) Lixiviación ácida directa, basada en la lixiviación de REE en arcillas de ion absorbido. Se tomó en consideración reportes de resultado de las pruebas de lixiviación ácida con el mineral de litio en Falchani, por lo que se demuestra la extracción de los metales alcalinos mediante un proceso hidrometalúrgico solamente.

b) Tratamiento convencional combinado tostación clorurante-lixiviación acida.

3. Los resultados de las pruebas indicaron que las REE pueden ser extraídas mediante lixiviación ácida asistida con iones cloruro y peróxido de hidrógeno; no así los metales alcalinos que mostraron extracciones más bajas. Sin embargo, las extracciones de los metales alcalinos, con el proceso combinado, obtuvieron extracciones más altas con lixiviación ácida asistida.

4. En lo referente al litio, su contenido es bajo en la zona (entre 24 y 36 ppm) lo que hace pensar que esta es un área de tierras raras y no de litio. No obstante, no se descarta que posteriores exploraciones den como resultado valores más altos de litio. El centro de atención se ha focalizado en la extracción del Rb y Cs, así como en la de REE.

5. Debe observarse que las pruebas de lixiviación fueron de periodos muy cortos, por lo cual el ácido consumido se halló en el rango de 20 a 30 Kg/TM de mineral. Esto hace suponer que son necesarios periodos más largos de lixiviación, con el fin de aumentar las extracciones a valores técnicamente aceptables. Al respecto queda pendiente la realización de pruebas complementarias más extensas.

6. También, hay que tener en cuenta, la reducción de masa durante la tostación clorurante, siendo esta pérdida casi el doble de la encontrada durante la lixiviación ácida directa, lo que induce a la suponer que se ha desprendido agua de hidratación de las arcillas, o que la tostación promueve la disolución de otros elementos. Finalmente, un análisis económico preliminar, considerando los precios de los elementos de interés en el primer semestre del año 2023, indica que el tratamiento de estos minerales sería económicamente rentable, tal como se aprecia en la Tabla 5. Debe observarse que el producto final es un bulk que contiene tanto a las REE como a los metales alcalinos.

Agradecimiento

Expresamos nuestra especial gratitud al Sr. Antonio Jih Chih Chen, gerente general de Minera Chindin, por las facilidades dadas para la consecución de las muestras con que se realizó el presente trabajo.

Bibliografía

Balaram, V. 2019. Rare Earth Elements: A Review of Applications, Occurrence, Exploration, Analysis, Recycling and Environmental Impact, Geoscience Frontiers 10, 1285-1303.

Bao, Z.W., Zhao, Z.H. 2008. Geochemistry of Mineralization with Exchangeable REY in the Weathering Crusts of Granite Rocks in South China, Ore Geol. Rev 33(3), 519-535.

Brisson, V.L.; Zhuang, W.Q.; Alvarez-Cohen, L. 2016. Bioleaching of Rare Earth Elements from Monazite Sand, Biotechnol. Bioeng, 113, 339-348.

Butterman, W.C.; Brooks, W.E.; Reese, Jr, R.G, Mineral Commodity Profiles Cesium, U.S. Geological Survey, Open File Report 2004-1432, 1-13.

Chi, R.; Tian, J. 2008. Weathered Crust Elution-Deposited Rare Earth Ores, (New York: Nova science Pub Inc.).

Chi, R.; Tian, J.; Luo, X.; Xu, Z.; He, Z., 2013. Basic Research on The Weathered Crust Elution deposited Rare Earth Ores, COM hosted by MS&T.

Dirección General de Desarrollo Minero-México, Perfil del Mercado de Litio, dic. 2018, 1-43.

DRA Pacific. 2021. Falchani Lithium Project NI 43-101 Technical Report-Preliminary Economic Assessment, 19 March; Perth, Western Australia.

Erdem, A.; Obuz, H.E.; Gunes, H.; Diktepe, S.; Oze Ilik,B.; Kara, C.; Akay, H.; Gulmez, A.; Alkan, Z., Extraction of Rubidium from Malatya-Kuluncak Area Complex Ore. 2022. Bull. Min. Res. Exp. 168 (Turk), 131-140

Harlkesh, P.C.; Malmudy, H.K.; Gosh, B., Rb as an Alternative Cation for Templating Inorganic Free- Lead Perovskite for Solution Processed Photovoltaics, Chem. Mater. 28. 2016. N°. 20, 7496.

Huang, Y.F.; He, H.P.; Liang, X.L.; Bao, Z.W.; Tan, W.; Ma, L.I.; Zhu, J.X.; Huang, J.; Wang, H. 2021. Characteristics and Genesis of Ion Absorption Type REE Deposits in the Weathering Crusts of Metamorphic Rocks in Ningdu, Ganzhou, China Ore Geol. Rev. 135, 104-173.

Ingemmet, Prospección de Litio en el Sur del Perú, Boletín Serie B: Geología Económica N° 73, Lima, Perú 2021.

Li, X. H.; Li, W. X.; Li, Z. X. 2007. On the Genetic Types and Tectonic Significance of Early Yanshanian Granites in the Nanling Mountain, Chinese Science Bulletin 9, 981-991 (en chino).

Lin, P.; Yang, X.; Werner, J.M.; Honaker, R.Q. 2021. Application of Eh-pH Diagrams on Acid Leaching Systems for the Recovery of REEs from Bastnaesite, Monazite and Xenotime, Metals 11, 734.

Lossev, S.S.; Sebastianov, D.I.; Vassilev, V.V.; Velishansky, V.V., Production of Miniature Glass Cells with Rubidium for Chip Scale Atomic Clock, Phys. Procedia, 71 (2015), 242.

Nie, W.; Wen, S.; Xian, Y.; Li, Y.; Han, G.; Jiang, Y., Leaching Rubidium from a Low-Grade Rubidium- Bearing Aluminosilicate Ore. 2021. Journal of Materials Research and Technology 13,1546-1554.

Peelman, S., Sun, Zhi H.I, Sietsma, J, Yang, Y., Leaching of Rare Earth Elements: Past and Present, ERES 1014: 1st. European Rare Earth Resources Conference |Milos|04-07/09/2014.

Qiu, S.; Yan, H.; Hong, B.; Long, Q.; Xiao,. J.; Li, F.; Tong, L.; Zhou, W.; Qiu, T. 2022. Desorption of REEs from Halloysite and Illite: A Link to the Exploitation of Ion-Absortion RE Ore Based on Clay Species, Minerals 12, 1003.

Quarrie, L.O., The Effects of Atomic Rubidium Vapor on The Performance of Optical Windows in Diode Pumped Alkali Lasers (DPALs), Opt. Mater. 35 (2013), No. 5, 843.

Vu, H.; Bernardi, J.; Vaculikova, L.; Golias, V. 2013. Lithium and Rubidium Extraction from Zinnwaldite by Alkali Digestion Process: Sintering Mechanism and Leaching Kinetics, Int. J. Miner Process, 123, 9-17

Xiao, Y.F., Chen, Y.Y, Feng, Z.Y., Huang, X.W., Huang, L., Long, Z.Q., Cui, D.L. 2015. Leaching characteristics of ion-absortion type rare earths ore with magnesium sulfate, Trans Nonferrous met. Soc. China, 25(11), 3784-3790.

Zeng, Q.; Huang, L.; Ouyang, D.; Hu, Y.; Zhong, H.; He, Z. 2019. Process Optimization of Extraction Rubidium from Rubidium Bearing Biotite, Minerals Engineering 137, 87-93.

Zeng, Q.; Tian, L.; Cao, Z.; Zhang, T.; Chen, Y.; Zhang, Y. 2016. A Chlorination Roasting Process to Extract Rubidium from Distinctive Kaolin Ore with Alternative Chlorination Reagent, International Journal of Mineral Processing 157, 21-27,

Zhou, L.B. Yuan, T.C.; Zhong, Y; Lei, X. 2015. Extraction of Rubidium from Kaolin Clay Waste: Process Study, Hydrometallurgy 158, 158- 7.