DESAFIOS PARA A EXTRAÇÃO SUSTENTÁVEL DE MINÉRIOS PORTADORES DE TERRAS RARAS

Autores

DOI:

https://doi.org/10.15628/holos.2019.8274

Palavras-chave:

Terras Raras, Minerais Portadores de Terras Raras, Lixiviação, Biolixiviação

Resumo

As Terras Raras são um grupo de elementos químicos que incluem todos os elementos do grupo dos lantanídeos, além do ítrio e escândio. Devido às suas propriedades químicas e físicas, as Terras Raras desempenham um papel essencial na indústria de produtos de alta tecnologia que tornam a disponibilidade destes elementos de suma importância para o avanço tecnológico, diretamente ligado à economia do país. As Terras Raras são encontradas em vários minerais, principalmente na monazita, na bastnasita, na xenotima e nas argilas de adsorção iônica. Devido à ocorrência do fenômeno de contração lantanídica, as Terras Raras possuem grande similaridade química e física, acarretando na dificuldade de separação e obtenção dos elementos lantanídeos na forma individual. Um dos grandes desafios da cadeia produtiva de Terras Raras é a busca por novos métodos de extração economicamente viáveis sem prejuízo do meio ambiente. Esta revisão bibliográfica pretende abordar os aspectos mineralógicos e químicos de diferentes minerais portadores de Terras Raras e discutir os desafios tecnológicos existentes nos processos de extração destes elementos, com foco no uso de tecnologias verdes para comporem a cadeia produtiva de Terras Raras.

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Referências

Abrão, A. (1994). Química e tecnologia das terras-raras. Rio de Janeiro: CETEM/MCTIC.

Amin, M. M., Ei-Assy, I. E., El-Feky, M. G., Sallam, A. M., El-Sayed, E. M., Nada, A. A., & Harpy, N. M. (2014) Fungal leaching of rare earth elements from lower carboniferous shales, southwestern Sinai, Egypt. Romanian Journal of Biophysics, 24(1), 25-41.

Antoniassi, J. L. (2017). Caracterização tecnológica de recursos minerais de Terras Raras em complexos alcalinos e alcalino-carbonatíticos do Brasil. Tese de doutorado, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil.

Barmettler, F., Castelberg, C., Fabbri, C., & Brandl, H. (2016) Microbial mobilization of rare earth elements (REE) from mineral solids – A mini review. AIMS Microbiology, 3(2), 190-204. DOI:10.3934/microbiol.2016.2.190

Barnett, M., Gregory, S., & Palumbo-Roe, B. (2017, maio). Assessment of bioleach and salt leach for the extraction of rare earth elements from ion adsorption clays. Anais do 2nd European Rare Earth Resources Conference, Santorini, Grecia, 106-108.

Brisson, V. L., Zhuang, W. Q., & Alvarez-Cohen, L. (2015) Bioleaching of rare earths elements from monazite sands. Biotechnology and Bioengineering, 113(2), 339-348. DOI:10.1002/bit.25823

Castor, S. B., & Hedrick, J. B. (2006). Rare Earth Elements. (Cap. 5, pp.769-792). USA: Society for Mining, Metallurgy and Exploration.

Chakmouradian, A. R., & Wall, F. (2012) Rare elements: Minerals, Mines, Magnets (and More). Elements, 8(5), 333-340. DOI:10.2113/gselements.8.5.333

Chen, Y-P., Zhang, P., Guo, J-S., Fang, F., Gao, X., & Li, C. (2013) Functional groups characteristics of EPS in biofilm growing on different carriers. Chemosphere, 92(1), 633-638. DOI:10.1016/j.chemosphere.2013.01.059

Chi, R., Tian, J., Li, Z., Peng, C., Wu, Y., Li, S., Wang, C., & Zhou, Z. (2005) Existing state and partitioning of rare earth on weathered ores. Journal of Rare Earths, 23(6), 756-759.

Christenson, E. A., & Schijf, J. (2011) Stability of YREE complexes with the trihydroxamate siderophore desferrioxamine B at seawater ionic strength. Geochimica at Cosmochimica Acta, 75(22), 7047-7062. DOI:10.1016/j.gca.2011.09.022

Coimbra, N. V., Nascimento, M., & Giese, E. C. (2017) Avaliação do uso de biomassa bacteriana imobilizada na biossorção de terras-raras leves e médias. HOLOS, 6(1), 136-146. DOI:10.15628/holos.2017.6445

Coimbra, N. V., Gonçalves, F. S., Nascimento, M., & Giese, E. C. (2019) Study of adsorption isotherm models on rare earth elements biosorption for separation purposes. International Scholarly and Scientific Research & Innovation, 13(1), 86-86.

Desouky, O. A., El-Mougith, A. A., Hassanien, W. A., Awadalla, G. S., & Hussien, S. S. (2016) Extraction of some strategic elements from thorium-uranium concentrate using bioproducts of Aspergillus ficuum and Pseudomonas aeruginosa. Arabian Journal of Chemistry, 9(1), S795-S805. DOI:10.1016/j.arabjc.2011.08.010

Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM). (2014). Sumário Mineral. Recuperado em 15 março, 2018, de http://www.dnpm.gov.br/dnpm/sumarios/sumario-mineral-2014

Dudeney, A. W. L., & Sbai, M. L. (1993) Bioleaching of rare-earth-bearing phosphogypsum. (Cap. 2, pp. 39-47). USA: The Minerals, Metals, & Materials Society.

Giese, E. C. (2014). Biofilmes: a interação micro-organismo/substrato mineral na biolixiviação. Rio de Janeiro: CETEM/MCTIC.

Giese, E. C. (2017). Biolixiviação: Uma avaliação das inovações tecnológicas na biomineração de minerais sulfetados no período de 1991 a 2015. Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração, 14(3), 192-203. DOI:10.4322/2176-1523.1205

Giese, E. C. (2017). Tendências européias para o uso dos recursos de terras-raras. Rio de Janeiro: CETEM/MCTIC.

Giese, E. C., Barbosa-Dekker, A. M., & Dekker, R. F. H. (2019) Biosorption of lanthanum and samarium by viable and autoclaved mycelium of Botryosphaeria rhodina MAMB-05. Biotechnology Progress, p. e2783. DOI:10.1002/btpr.2783

Giese, E. C. (2019) Evidences of EPS-iron (III) ions interactions on bioleaching process mini-review: the key to improve performance. ORBITAL: THE ELECTRONIC JOURNAL OF CHEMISTRY, 11(1), 200-204.

Giese, E. C., & Jordão, C. S. (2019) Biosorption of lanthanum and samarium by chemically modified Bacillus subtilis free cells. Applied Water Science, 9(1), p. 182. DOI:10.1007/s13201-019-1052-3

Gupta, C. K., & Krishnamurthy, N. (2005). Extrative Metallurgy of Rare Earths. Boca Raton: CRC Press.

Haque, N., Hughes, A., Lim, S., & Vernon, C. (2014) Rare earth elements: overview of mining, mineralogy, uses, sustainability and environmental impact. Resources, 3(4), 614-635. DOI:10.3390/resources3040614

Harimawan, A. & Ting, Y. P. (2016) Investigation of extracellular polymeric substances (EPS) properties of P. aeruginosa and B. subtilis and their role in bacterial adhesion. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 146(1), 459-467. DOI:10.1016/j.colsurfb.2016.06.039

Hassanien, W. A., Desouky, O. A., & Hussien, S. S. (2014) Bioleaching of some rare earth elements from Egyptian monazite using Aspergillus ficuum and Pseudomonas aeruginosa. Journal of Science and Technology (WJST), 11(9), 809-823. DOI:10.14456/WJST.2014.85

Heidelmann, G. P., Roldão, T. M., Egler, S. G., Nascimento, M., & Giese, E. C. (2017) Uso de biomassa de microalga para biossorção de lantanídeos. HOLOS, 6(1), 170-179. DOI:10.15628/holos.2017.6436

Heider, M. (2018). A evolução das Terras Raras no Brasil. Recuperado em 01 agosto, 2018, de https://inthemine.com.br/site/a-evolucao-das-terras-raras-no-brasil/

Ibrahim, H. A., & El-Sheikh, E. M. (2011) Bioleaching treatment of Abu Zeneima Uraniferous gibbsite ore material for recovering U, REEs, Al and Zn. Research Journal of Chemical Sciences, 1(14), 55-66.

Jones, A. P., Wall, F., & Williams, C. T. (1996) Rare Earth minerals: chemistry, origin and ore deposits. London: Chapman & Hall.

Kim, E., & Osseo-Asare, K. (2012) Aqueous stability of thorium and rare earth metals in monazite hydrometallurgy: Eh-pH diagrams for the systems Th-, Ce-, La-, Nd- (PO4)-(SO4)-H2O at 25°C. Hydrometallurgy, 113-114(1), 67-78. DOI:10.1016/j.hydromet.2011.12.007

Kraemer, D., Kopf, S., & Bau, M. (2015) Oxidative mobilization of cerium and uranium and enhanced release of “immobile” high field strength elements from igneous rocks in the presence of the biogenic siderophore desferrioxamine B. Geochimica et Cosmochimica Acta, 165(1), 263-279. DOI:10.1016/j.gca.2015.05.046

Lapido-Loureiro, F. E., & Santos, R. L. C. (2013). O Brasil e a reglobalização da indústria das Terras Raras. Rio de Janeiro: CETEM/MCTIC.

Loureiro, F. E. L. (1994). Terras raras no Brasil: depósitos, recursos identificados, reservas. Rio de Janeiro: CETEM/MCTIC.

Loureiro, F. E. L., & Santos, L. C. (2013). Terras raras: do monopólio da produção primária ao oligopólio tecnológico. Brasil e a reglobalização da indústria das Terras Raras. Rio de Janeiro: CETEM/MCTIC.

Mariano, A. N. (1989). Nature of economic mineralization in carbonatites and related rocks. (Cap. 5, pp. 149-176). London: Unwin Hyman Ltd.

Martins, T. S., & Isolani, P. C. (2005) Terras raras: aplicações industriais e biológicas. Química Nova, 28(1), 111-117. DOI:10.1590/S0100-40422005000100020

Mclellan, B. C., Corder, G. D., Golev, A., & Ali, S. H. (2014) Sustainability of the Rare Earths industry. Procedia Environmental Sciences, 20(1), 280-287. DOI:10.1016/j.proenv.2014.03.035

Mikutta, R., Baumgartner, A., Schippers, A., Haumaier, L., & Guggenberger, G. (2012) Extracellular polymeric substances from Bacillus subtilis associated with minerals modify the extent and rate of heavy metal sorption. Environmental, Science and Technology, 46(7), 3866-3873. DOI:10.1021/es204471x

Moldoveanu, G. A., & Papangelakis, V. G. (2013) Recovery of Rare Earth Elements absorbed on clay minerals: II. Leaching with ammonium sulfate. Hydrometallurgy, 131-132(1), 158-166. DOI:10.1016/j.hydromet.2012.10.011

Pollmann, K., Kutschke, S., Matys, S., Kostudis, S., Hopfe, S., & Raff, J. (2016) Novel biotechnological approaches for the recovery of metals from primary and secondary resources. Minerals, 6(2), 1-13. DOI:10.3390/min6020054

Prejanò, M., Marino, T., & Russo, N. (2017) How can methanol dehydrogenase from Methylacidiphilum fumariolicum work with the Alien Ce(III) in the active center? A theoretical study. Chemistry, 22-23(36), 8652-8657. DOI:10.1002/chem.201700381

Ramalho, T. E. B, Vital, A. B, Moriyama, A. L. L., & Souza, C. P. (2016, outubro) Caracterização do mineral monazita/alanita proveniente do estado de Goiás. Anais do Congresso Brasileiro de Engenharia Química, Fortaleza, CE, Brasil, 40757.

Rosental, S. (2005). Terras raras. (Cap. 30, pp. 629-654). Rio de Janeiro: CETEM/MCTIC.

Santos, R. L. C., & Ribeiro, V. M. (2014). Breve revisão bibliográfica dos processos de lixiviação de minérios e concentrados de terras-raras. Rio de Janeiro: CETEM/MCTIC.

Senado Federal, Secretaria Especial de Comunicação Social. (2013). Terras Raras: Estratégia para o futuro. Em discussão, 4(17), 62.

Serra, O. A., Lima, J. F., & De Sousa Filho, P. C. (2015) A Luz e as Terras Raras. Revista Virtual de Química, 7(1), 242-264. DOI:10.5935/1984-6835.20150012

Shin, D., Kim, J., Kim, B., Jeong, J.,& Lee, J. C. (2015) Use of phosphate solubilizing bacteria to leach rare earth elements from monazite-bearing ore. Minerals, 5(2), 189-202. DOI:10.3390/min5020189

Sousa Filho, P. C., & Serra, O. A. (2014) Terras raras no Brasil: histórico, produção e perspectivas. Química Nova, 37(4), 753-760. DOI:10.5935/0100-4042.20140121

Takahashi, V. C. I. (2008). Reciclagem de baterias de íons de Li: condicionamento físico e extração do Co. Dissertação de mestrado, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil.

Termo de Compromisso de Gestão (TCG) (2013). Recuperado em 18 maio, 2018, de http://www.cetem.gov.br/images/gestao/tcg_2013.pdf. Acessado em: 18 mai 2018.

U.S. Department of Energy: Critical Materials Strategy (2017). Recuperado em 01 agosto, 2017, de https://www.energy.gov/sites/prod/files/piprod/documents/cms_dec_17_full_web.pdf.

USEPA (2012). Rare earth elements: A review of production, processing, recycling, and associated environmental issues, EPA/600/R-12/572, USEPA: Cincinnati.

Vera, Y. M. (2015). Separação de Terras Raras a partir da extração por solvente: revisão sobre o uso dos extratantes ácidos organofosforados. Rio de Janeiro: CETEM/MCTIC.

Viera, E. V., & Lins, F. A. F. (1997). Concentração de minérios de terras-raras: uma revisão. Rio de Janeiro: CETEM/MCTIC.

Voßenkaul, D., Stoltz, N. B., Meyer, F. M., & Friedrich, B. (2015) Extraction of rare earth elements from non-Chinese ion adsorption clays. Proceedings of European Metallurgical Conference (EMC), 703-715. Düsseldorf, Germany: GDMB.

Voncken, J. H. L. (2016). The ore minerals and major ore deposits of the Rare Earths. (Cap 1., pp. 15-52) USA: Springer International Publishing.

Wu, S., Zhang, L., Wang, L., Zhao, L., Zhang, P., El-Shall, H., Moudgilc, R., & Huanga, X. (2018) Recovery of rare earth elements from phosphate rock by hydrometallurgical processes – A critical review. Chemical Engineering Journal, 335, 774-800. DOI:10.1016/j.cej.2017.10.143

Yamane, L. H. (2012). Recuperação de metais de placas de circuito impresso de computadores obsoletos através de processo biohidrometalúrgico. Tese de doutorado, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil.

Zhang, Z., Jia, Q., & Liao, W. (2015). Progress in the separation processes for Rare Earth resources. (Cap. 4, pp. 287-376) North Holland: Elsevier Inc.

Zhang, L., Dong, H., Yan, L., Bian, L., Wang, X., Zhou, Z.,& Huang, Y. (2018) Bioleaching of rare earth elements from bastnaesite-bearing rock by actinobacteria. Chemical Geology, 483, 544-557. DOI:10.1016/j.chemgeo.2018.03.023

Zhou, B., Li, Z., & Chen, C. (2017) Global potential of rare earth resources and rare earth demand from clean technologies. Minerals, 7(11), 203-217.

Zini, J. (2010). Usos das cromatografias de extração e de troca iônica na separação de tório e Terras Raras de um resíduo gerado na unidade de purificação de tório. Aplicação das Terras Raras como catalisadores na geração de hidrogênio. Tese de doutorado, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil.

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Publicado

03/12/2019

Como Citar

Sales Pereira de Souza, A. C., Nascimento, M., & Giese, E. C. (2019). DESAFIOS PARA A EXTRAÇÃO SUSTENTÁVEL DE MINÉRIOS PORTADORES DE TERRAS RARAS. HOLOS, 1, 1–23. https://doi.org/10.15628/holos.2019.8274

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