Sjældne jordarter låser kobber op, guld og sølv hemmeligheder

En undersøgelse foretaget af Monash-forskere har fundet ud af, at en sjælden jordart påvirker skæbnen for en nøglereaktion med kobber, guld, sølv, og uranmineralisering.

Arbejdet er en del af projektet "Olympisk dæmning i et reagensglas", hvor forskere forsøgte at reproducere de processer, der resulterede i koncentrationen af ​​mere end en billion dollars af metaller ved Olympic Dam i det sydlige Australien i laboratoriet.

Studiet, udgivet i Naturkommunikation , fandt ud af, at Cerium, som tilhører gruppen af ​​grundstoffer kaldet 'sjældne jordarter' fremskynder vigtige reaktioner og spiller andre væsentlige roller.

"Tidligere tanker var, at Cerium lige kom med på turen, det er, malmvæskerne samlede noget cerium op på vej til Olympic Dam, " sagde studieforfatter professor Joël Brugger, fra Monash School of Earth, Atmosfære og miljø.

"Men vores resultater placerer Cerium i førersædet, da tilstedeværelsen af ​​cerium påvirker skæbnen for en af ​​de vigtigste reaktioner forbundet med kobber, guld, sølv, og uranmineralisering ved Olympic Dam, " han sagde.

"Undersøgelsen fastslår, at sporstoffer kan have en vigtig, dog svært at forudsige, effekt på koblingen mellem væskestrømning, skabelse af porøsitet, og mineralopløsning og udfældning, der styrer storskala elementmobilitet og rheologi i jordskorpen."

Kæmpe malmforekomster er naturlige vidundere, hvor enorme mængder af metaller ophobes.

De repræsenterer en vigtig del af Australiens rigdom og er nøglen til ressourcer til en kulstoffri økonomi, som kræver store mængder traditionelle metaller såsom kobber, samt højteknologiske metaller såsom sjældne jordarters elementer (indtil nu kun brugt i nogle nicheapplikationer).

"For at opdage nye gigantiske forekomster og effektivt mine eksisterende, vi har brug for en mekanistisk forståelse af de processer, der danner - og transformerer - de mineraler, der er vært for værdifulde metaller, " sagde professor Brugger.

Forskerholdet opdagede, at Cerium spiller en aktiv rolle under udskiftningen af ​​magnetit med hæmatit:det fungerer som en katalysator, der fremskynder reaktionen; giver plads til udfældning af værdimineralerne; og fremmer en positiv feedback mellem reaktion og væskeflow, som bidrager til at øge forekomstens metalbeholdning.

Undersøgelsen har potentielt vidtrækkende konsekvenser for materialesektoren og industrien.

"Selvom mere genanvendelse er en vigtig del af råmaterialernes fremtid, vi har brug for flere metaller end summen af ​​dem, der er blevet udvundet til dato, for at ressourcer på overgangen til en kulstoffri økonomi, " sagde professor Brugger.

"Kæmpeforekomster er attraktive, fordi de kan producere i årtier, giver langsigtet forsyningssikkerhed og retfærdiggør store investeringer for at sikre bæredygtig minedrift."