Punti chiave
- La monazite si trova in tutti i tipi di luoghi, comprese le spiagge, le rive dei fiumi, le rocce vulcaniche e le rocce metamorfiche.
- È un’importante fonte di elementi delle terre rare, essenziali per alimentare le tecnologie avanzate di oggi.
- La nostra ricerca è profondamente coinvolta nella comprensione della monazite, compreso lo sviluppo di metodi per datarla e analizzarne le proprietà chimiche e spettroscopiche.
La magnifica monazite può mostrare diversi colori nelle rocce, tra cui rosso, marrone e verde. Questo minerale fosfato ha anche una notevole durezza.
Puoi trovare la monazite in una varietà di ambienti naturali, comprese le spiagge e le rive dei fiumi. La monazite si trova nelle rocce ignee (rocce fuse raffreddate e solidificate), nelle rocce metamorfiche (rocce che si sono trasformate sotto calore e pressione estremi) o nelle rocce cotte da fluidi ad alta temperatura.
La dottoressa Siyu Ho, la nostra principale scienziata ricercatrice, sta attualmente concentrando la sua ricerca sullo studio della monazite. Dice che la monazite è un minerale importante per Elementi delle terre rare (REE) e torio.
“Studiare la monazite mi aiuta a capire come gli elementi delle terre rare si muovono all’interno dei sedimenti e mi fornisce informazioni sui processi che formano questi depositi”, afferma Siew.
“Sono particolarmente interessato alle carbonatiti che sono ricche di minerali di carbonato magmatico. Questi minerali fungono da fonte primaria di elementi leggeri delle terre rare per il mondo.
“Conoscere la distribuzione della monazite e di altri minerali contenenti REE all’interno di questi depositi, soprattutto durante l’esplorazione, è fondamentale per estrarli in modo efficiente”.
Cosa sono gli elementi delle terre rare e perché sono importanti?
Gli elementi delle terre rare comprendono 15 elementi della serie dei lantanidi, oltre allo scandio e all’ittrio.
Nonostante il nome, gli elementi delle terre rare non sono necessariamente rari. Ad esempio, il cerio è abbondante quanto il rame nella crosta terrestre. Tuttavia, gli elementi delle terre rare esistono tipicamente in concentrazioni così relativamente basse che le operazioni di estrazione commerciale spesso faticano a renderli economicamente sostenibili.
Questi elementi sono vitali per molte applicazioni high-tech, tra cui elettronica, magneti, batterie, catalizzatori, ceramica e vetro. I magneti a base di neodimio (chiamati anche supermagneti) con l’aggiunta di disprosio, un altro elemento raro, sono un componente essenziale dei motori dei veicoli elettrici e dei mulini a vento.
È interessante notare che gli elementi delle terre rare sono utilizzati nei fosfori (una sostanza luminescente), che ci consente di vedere i colori sugli schermi televisivi e sui monitor dei computer.
Mentre le società ad alta tecnologia si spostano verso l’energia pulita, l’Unione Europea prevede che la domanda di elementi delle terre rare aumenterà di dieci volte nei prossimi 50 anni.
Chimica della monazite e lavoro di sviluppo
La monazite contiene quantità variabili di elementi delle terre rare, solitamente cerio, lantanio e neodimio.
Può anche contenere torio, che rende la monazite radioattiva, richiedendo un’attenta manipolazione. Gli scienziati utilizzano questa radioattività nella monazite per determinare i tempi degli eventi geologici, inclusa la formazione del minerale.
Uno dei colleghi di Siyu sta lavorando internamente su un metodo di datazione con monazite, utilizzando una nuova e avanzata spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente al laser (LA-ICP-MS).
Altro lavoro include lo studio delle caratteristiche spettrali della monazite e di altri minerali contenenti elementi delle terre rare.
“Costruendo questa conoscenza fondamentale, miriamo a sviluppare nuovi metodi per aiutare a identificare rapidamente i minerali contenenti elementi delle terre rare”, afferma Siu.
“Utilizzeremo la più recente tecnologia dei sensori di perforazione, come HyLogger sviluppato da CSIROMarcache è stato commercializzato con la società australiana METS Corescan Pty Ltd.
“Alcuni dei nostri altri lavori includono lo studio di metodi efficienti per l’estrazione di elementi di terre rare e torio dalla monazite”.
Identificazione estesa di depositi contenenti monazite
Per identificare la monazite nei campioni di roccia, abbiamo stabilito tecniche come la microscopia ottica, la microscopia elettronica a scansione e la diffrazione dei raggi X.
“Identificare i depositi di monazite su scala più ampia, ad esempio attraverso immagini satellitari, rappresenterebbe un punto di svolta, ma è molto impegnativo”, afferma Siu.
Tuttavia, cambiare il gioco è ciò che facciamo.
Siyu e i suoi colleghi stanno studiando nuovi modi per utilizzare i sensori termici a infrarossi per individuare i depositi di elementi di terre rare a un costo ragionevole. Questo approccio innovativo potrebbe rivoluzionare il modo in cui esploriamo e gestiamo le risorse delle terre rare in futuro.
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