Новое исследование раскрывает крайнюю сложность формирования редкоземельного минерала, жизненно важного для технологической промышленности
Исследователи из Тринити-колледжа в Дублине установили, что на генезис и химический состав бастнезита и редкоземельных карбонатов — критически важных для современной электроники — влияет множество сложных факторов. Их работа, опубликованная в международном журнале Global Challenges, знаменует значительный прогресс в понимании этих процессов.
Это открытие имеет далеко идущие последствия в условиях растущего глобального спроса на редкоземельные элементы для производства мобильных телефонов, аккумуляторов и динамиков. Вопреки прежним представлениям, формирование бастнезита — основного промышленного редкоземельного минерала — оказалось не простым, а крайне сложным процессом, управляемым множеством факторов.
Эксперименты включали изучение взаимодействия растворов с редкоземельными элементами и обычных карбонатных минералов (кальцит, арагонит, доломит) в гидротермальных условиях (от 21°C до 210°C). Реакции приводили к образованию целой серии минералов с комплексной химией, таких как лантанит, козоит, бастнезит и церианит. Ключевым открытием стало то, что разные типы растворов дают разные результаты: растворы с равными концентрациями способствуют кристаллизации козоита и бастнезита, а растворы, имитирующие природные гидротермальные флюиды, приводят к минералам с разнообразным распределением элементов и даже к процессам декарбонизации.
«Наши результаты бросают вызов прежним моделям формирования редкоземельных минералов, — говорит ведущий автор Мелани Маддин. — Мы показали, что пути кристаллизации, кинетика и химическая текстура зависят от множества факторов: концентраций редких земель, ионных радиусов, температуры, времени и растворимости минерала-хозяина».
По словам руководителя исследования профессора Хуана Диего Родригеса-Бланко, эта работа открывает новые пути для исследований в геохимии и минералогии, прокладывая дорогу к более полному пониманию процессов минералообразования и разработке передовых моделей для поиска и экстракции редкоземельных элементов.