開創性的新研究幫助地質學家解決了一個長期存在的難題,這個難題可能有助於查明一些最有價值的稀土礦床尚未開發的新含量。
由埃克塞特大學卡姆伯恩礦業學院的弗朗西絲·沃爾教授領導的一個地質學家小組發現了一種新的假設,用以預測釹和鏑這兩種稀土元素可能在哪裡被發現。
這些元素是最受追捧的元素之一,因為它們是數字和清潔能源製造業的重要組成部分,包括大型風力渦輪機和電動汽車發動機中的磁鐵。
在這項新的研究中,科學家們進行了一系列的實驗,證明鈉和鉀——而不是之前認為的氯或氟——是使這些稀土元素溶解的關鍵成分。
這是至關重要的,因為它決定了它們是結晶——使它們適合提取——還是溶解在液體中。
因此,這些實驗可以讓地質學家更好地預測哪裡可能發現釹和鏑的最佳含量。
研究結果發表在《科學進展》雜誌上。
英國埃克塞特大學的研究人員通過SoS稀有項目,研究了許多罕見絕跡的碳酸鹽巖火山的根源的自然例子,這些地方有世界上最好的稀土礦床,試圖確定潛在的稀土礦床。
然而,為了對他們的研究結果有更深入的了解,他們邀請了Michael Anenburg加入這個團隊,在澳大利亞國立大學(ANU)進行實驗。
他模擬了熔融碳酸鹽巖漿的結晶,以找出哪些元素會在結晶過程遺留下來的熱水中濃縮。
結果表明,鈉和鉀使稀土元素溶於溶液。沒有鈉和鉀,稀土礦物沉澱在碳酸鹽巖本身。在鈉的作用下,伯班石等中間礦物形成並被取代。在鉀的作用下,鏑比釹更容易溶解,並被帶到周圍的巖石中。
SoS稀有項目的負責人Frances Wall教授說:「這是一個優雅的解決方案,它幫助我們更好地了解像鏑這樣的重稀土和像釹這樣的輕稀土可能集中在碳酸鹽巖侵入體內部和周圍。」我們一直在
尋找含氯溶液的證據,但沒有找到。這些結果給了我們新的想法。」
澳大利亞國立大學的博士後Michael Anenburg說:「我的微型實驗膠囊揭示了自然通常對我們隱藏的礦物質。他們能很好地解釋我們在天然巖石和礦床中看到的東西,這讓人感到驚訝。」