Wissenschaftler entwickeln Methode zur Entdeckung von Seltenen Erden

Forscher der Universität von Exeter und der Australian National University haben eine Studie veröffentlicht, die helfen könnte, neue, unerschlossene Neodym- und Dysprosiumablagerungen aufzuspüren. In dem Papier - das in der Zeitschrift Science Advances erschien - sagen die Wissenschaftler, dass sie eine Reihe von Experimenten durchgeführt haben, die zeigten, dass Natrium und Kalium - und nicht wie bisher angenommen Chlor oder Fluor - die Schlüsselbestandteile sind, um diese Seltenerdelemente löslich zu machen. Nach Ansicht der Experten ist dies von entscheidender Bedeutung, da es darüber entscheidet, ob sie kristallisieren - was sie für die Extraktion geeignet macht - oder in Flüssigkeiten gelöst bleiben. Im Detail simulierte das Team unter der Leitung von Michael Anenburg die Kristallisation von geschmolzenem Karbonat-Magma, um herauszufinden, welche Elemente sich in den heißen Wässern, die vom Kristallisationsprozess übrig bleiben, konzentrieren würden. Der Versuch zeigte, dass Natrium und Kalium die Seltenen Erden in Lösung löslich machen. Ohne Natrium und Kalium fallen die Seltenerdmineralien im Karbonatit selbst aus.  Mit Natrium bilden sich Zwischenminerale wie Burbankit und werden dann ersetzt. Bei Kalium ist Dysprosium besser löslich als Neodym und wird auf die umgebenden Gesteine übertragen. "Meine winzigen Versuchskapseln enthüllten Mineralien, die die Natur typischerweise vor uns verbirgt. Es war eine Überraschung, wie gut sie erklären, was wir in natürlichen Gesteinen und Erzlagerstätten sehen", sagte Anenburg in einer Medienerklärung. Für Co-Autorin Frances Wall erwies sich das Experiment als eine elegante Lösung, die hilft, besser zu verstehen, wo 'schwere' Seltene Erden wie Dysprosium und 'leichte' Seltene Erden wie Neodym in und um Karbonatitintrusionen konzentriert sein können.  "Wir haben immer nach Beweisen für chloridhaltige Lösungen gesucht, aber wir haben sie nicht gefunden. Diese Ergebnisse geben uns neue Ideen", sagte Wall. Neodym und Dysprosium sind für die Herstellung von digitalen Geräten und sauberen Energieinfrastrukturen wie Windturbinen und Elektroautomotoren unerlässlich.