TERRAS RARAS
PRODUÇÃO DE ELEMENTOS DE TERRAS RARAS
Os elementos de terras raras (ETRs) são geralmente extraídos de depósitos de rochas compactas ou de argila iônica, como os da Serra Verde. Depósitos de argila iônica, que são predominantemente encontrados na China, são a fonte mais importante de ETRs leves e pesados, e têm vários benefícios em relação aos depósitos primários em rocha.
Depósitos iônicos são mais fáceis e baratos de minerar, pois geralmente estão próximos à superfície e não requerem processos de detonação, britagem ou moagem com uso intensivo de energia. Os depósitos primários em rocha também geralmente têm um impacto ambiental maior, pois produzem rejeitos radioativos que exigem gerenciamento de longo prazo. Além disso, depósitos de argila geralmente produzem uma proporção maior de óxidos de terras raras pesados e críticos, e os concentrados que eles produzem são muito mais simples de processar do que aqueles originados de depósitos de rocha cristalina – que exigem infraestrutura de processamento de capital intensivo complexo.
SOBRE OS ELEMENTOS DE TERRAS RARAS
Os elementos de terras raras (ETRs) são um grupo de quinze elementos da tabela periódica que compõem a série dos lantanídeos (números atômicos de 57 a 71) e dois outros elementos de propriedades semelhantes, Ítrio e Escândio. Os ETRs são subdivididos em dois grupos: elementos de terras raras leves (ETRLs) e elementos de terras raras pesados (ETRPs).
Os ETRs são componentes-chave em muitos dispositivos eletrônicos que usamos em nossas vidas diárias, bem como em uma variedade de aplicações industriais. Espera-se que a demanda por certos ETRs cresça significativamente devido ao seu uso em ímãs permanentes, que melhoram a eficiência dos motores elétricos utilizados em veículos elétricos e turbinas eólicas. A Autoridade Internacional de Energia estima que um único motor de veículo elétrico usa mais de 1kg de ETRs¹, enquanto uma pesquisa da Comissão Europeia descobriu que duas toneladas de ETRs são necessárias para construir uma turbina eólica de 3 MW².
Os ímãs permanentes são geralmente feitos de uma liga de neodímio, disprósio (ou térbio), praseodímio, ferro e boro. O benefício desses ímãs é que eles são leves e fortes, com alta resistência à desmagnetização. Eles também podem ser feitos em tamanhos pequenos e em várias formas. Os ímãs são um dos principais componentes dos motores elétricos, e, para garantir a máxima eficiência, o motor precisa ser denso e pequeno, principalmente em veículos elétricos, nos quais é vital preservar e maximizar a vida útil e o alcance da bateria.
O processo de produção de ETRs é mais complexo que o de outras matérias-primas. Devido à falta de recursos, existe o risco de uma grande escassez destes elementos, que pode atrasar a substituição de combustíveis fósseis em nível mundial. Atualmente, a China responde por aproximadamente 91% da produção global de terras raras refinadas.
Fontes
[1] https://www.iea.org/reports/the-role-of-critical-minerals-in-clean-energy-transitions/mineral-requirements-for-clean-energy-transitions
[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301420717300077
NOSSOS PRODUTOS E MERCADOS
A Serra Verde produzirá um concentrado mineral contendo ETRs de alto valor – particularmente neodímio (Nd) e praseodímio (Pr) (ambas terras raras leves) e disprósio (Dy) e térbio (Tb) (ambas terras raras pesadas). Espera-se que esses quatro ETRs sejam os mais procurados, pois são utilizados em conjunto para fabricar os ímãs permanentes necessários para veículos elétricos e turbinas eólicas.
Nd, Pr, Dy e Tb constituem mais de 80% do valor do concentrado que a Serra Verde vai produzir. A maioria dos produtores de ETRs de rochas cristalinas extrai minérios de monazita ou bastnaesita, que são tipicamente mais ricos em ETRs leves.
GLOSSÁRIO
ETRs: elementos de terras raras.
ETRPs: elementos de terras raras pesados.
ETRLs: elementos de terras raras leves.
NdFeB: ímã de neodímio permanente, feito de uma liga de neodímio, ferro e boro, é o tipo mais forte de ímã permanente disponível comercialmente.
ETRs importantes e seus usos:
- Lantânio (La) – utilizado em lentes ópticas de alta qualidade e em baterias recarregáveis de níquel-hidreto metálico de lantânio (NiMH).
- Cério (Ce) – 25º elemento mais abundante na crosta terrestre (não raro), utilizado em conversores catalíticos, enquanto seu óxido é utilizado como pó de polimento.
- Praseodímio (Pr) – seu óxido é utilizado como catalisador na fabricação de plásticos e é combinado com óxido de zircônio para produzir um pigmento amarelo vívido utilizado em cerâmica.
- Neodímio (Nd) – utilizado para fazer ímãs superfortes, que fazem os telefones celulares vibrarem.
- Promécio (Pm) – utilizado para fazer um pigmento fosforescente e para fazer o interruptor de partida para lâmpadas fluorescentes.
- Samário (Sm) – utilizado em ímãs de alta resistência e para fazer servomotores.
- Európio (Eu) – utilizado para fazer fósforos (materiais luminescentes), principalmente a cor laranja-avermelhada de telas e monitores.
- Gadolínio (Gd) – utilizado em um reator para controlar hastes e sua distribuição de potência, controlando a reação de fissão e compensando sua reatividade; e como agente de contraste para melhorar imagens de ressonância magnética.
