Es posible aprovechar los residuos de la minería de oro
Los residuos de la minería aluvial de oro, aquella que se hace en las riberas o en los cauces de los ríos, son fuente de elementos de tierras raras como monacita, magnetita, ilmenita, zircón y rutilo, que se pueden utilizar en el desarrollo de nuevos materiales, en turbinas eólicas o en computadores. Investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín trabajan en la recuperación de estos minerales.
Medellín, 09 de marzo de 2023. Los desechos de la extracción de oro se utilizan hoy para devolverle el cauce a los ríos de donde se extraen, sin antes aprovechar el material valioso que se encuentra en ellos. Dichos residuos también se conocen como arenas negras, pues se trata de arenas en las cuales se presenta un contenido de minerales oscuros y opacos.
Mediante procesos de concentración de minerales gravimétricos (separación de los minerales livianos de los pesados), magnéticos (separación de los minerales magnéticos de los no magnéticos) y electrostáticos (separación de los minerales conductores de los no conductores), investigadores del grupo de Ciencia y Tecnología de Materiales de la UNAL Sede Medellín obtuvieron monacita, magnetita, ilmenita, zircón y rutilo.
“Todos ellos son fuente de elementos de tierras raras, que poseen extraordinarias propiedades magnéticas, catalíticas, ópticas y eléctricas, por lo que se usan en imanes permanentes, celulares, computadores, iluminación y catalizadores”, señala la profesora Luz Marina Ocampo Carmona, del Departamento de Materiales de la Facultad de Minas de la UNAL Sede Medellín y líder del grupo de investigación.
En el proyecto utilizaron la monacita –considerada como uno de los minerales más críticos del mundo– para recuperar cerio, lantano y neodimio a partir de procesos sostenibles con el ambiente como la biolixiviación y la extracción con solventes eutécticos profundos.
“La lixiviación consiste en disolver el mineral, generalmente en compuestos ácidos. Por su parte, la biolixiviación es una técnica que disuelve metales en un medio acuoso, a través de bacterias”, explica la docente Ocampo.
Después, para recuperar los metales a partir de los lixiviados, se empleó la “extracción con solventes”, que son volátiles, es decir que se diseminan por el ambiente y tienen capacidad de combustión, son tóxicos y sus condiciones de operación son adversas.
“Por eso, con el fin de cuidar el ambiente, aparecen los líquidos iónicos, y dentro de este grupo los solventes eutécticos profundos, considerados como ‘solventes verdes’ por su baja inflamabilidad, no volatilidad y su alta estabilidad térmica, por lo que hay un menor impacto ambiental”, agrega.
Los investigadores sometieron el concentrado de monacita a un proceso de desfosforación con hidróxidos de sodio y potasio. Además analizaron diferentes condiciones de lixiviación con ácido clorhídricos y sulfúrico, y encontraron que la mayor extracción de elementos de tierras raras se logra con el ácido sulfúrico.
“Este se ve favorecido con una adición de 10 % de agua oxigenada, que aumenta la disolución hasta en un 93 %. Así, los elementos se pueden recuperar hasta casi un 100 % mediante la precipitación (creación de un sólido a partir de una solución) de ácido oxiláctico, un ácido orgánico saturado, un sólido incoloro con sabor amargo también conocido como sal de limón o sal amarga”.
Por otro lado, en el marco del proyecto se sintetizaron 18 solventes eutécticos profundos, 8 de los cuales presentaron capacidad de extracción de cerio, lantano y neodimio; con uno de ellos se alcanzaron extracciones superiores al 90 %.
Es de destacar que aunque en el proyecto solo se utilizó la monacita, los demás concentrados de minerales (zircón, ilmenita y magnetita) se están caracterizando mediante diferentes técnicas para evaluar su potencial en el desarrollo de nuevos materiales.
El proyecto ha llamado la atención de inversionistas extranjeros que buscan fuentes de elementos de tierras raras. Sin embargo, por ahora los estudios han sido exitosos solo a escala de laboratorio.
La profesora Ocampo destaca que “para su aplicabilidad a escala industrial, los análisis se deben hacer con mayor precaución, pues los concentrados de monacita también tienen elementos como torio y uranio que son radioactivos”.
Iniciativas como esta abren el camino al desarrollo de procesos que impulsen al país como exportador de elementos de tierras raras con valor agregado. No obstante, aún hay un largo camino por recorrer.
Los resultados de la investigación forman parte del proyecto “Recuperación de elementos de tierras raras a partir de minerales presentes en las arenas negras residuo de la explotación minera de oro aluvial en El Bagre, Antioquia”, financiado por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Investigación.
