New potential source of rare earth elements

• Autorzy: Szamałek K. , Konopka G. , Zglinicki K. , Marciniak-Maliszewska B.

Warianty tytułu

PL

Nowe potencjalne źródło pierwiastków ziem rzadkich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

REE metals are a vital yet scarce resource which play a particularly significant role in developed countries and their technologically advanced economies. Disturbances in the international mineral commodities market for REE’s caused by the Chinese supply monopoly force industrialized countries to launch intensive programs to discover new sources of these elements (even considering post-processing tailings). This paper discusses the mineral composition of tailings obtained in cassiterite extraction on Bangka Island. The analyzed tailing samples contain up to 21.23%w monazite, up to 17.55%w xenotime (Sungkap, Bangka), as well as zircon, ilmenite, anatase, rutile, pseurorutile, and cassiterite. Aside fromREE’s, niobiumand tantalum were identified in slag formed during tin smelting. The authors estimate that annually a minimum of 10,000 tons of minerals containing REE’s (both LREE’s-monazite and HREE’s-xenotime) can be further processed.

PL

Pierwiastki ziem rzadkich (REE) są niezwykle istotnym, choć rzadko występującym zasobem mineralnym odgrywającym ważną rolę w gospodarkach krajów wysoko rozwiniętych. Zakłócenia na międzynarodowym rynku surowcowym metali ziem rzadkich związane z monopolem Chin w zakresie ich produkcji i podaży zmuszają państwa wysoko rozwinięte do podejmowania intensywnych działań dla znalezienia nowych źródeł tych pierwiastków (wśród nich odpadów poprzeróbczych). W artykule przedstawiono wyniki badań składu mineralnego odpadów powstających na wyspie Bangka w trakcie wzbogacania koncentratu kasyterytowego. Badane próbki odpadów zawierają monacyt w ilości do 21,23 %w oraz do 17,55 %w ksenotymu (próbka z Sungkap, Bangka), ponadto występują w nich cyrkon, ilmenit, anataz, rutyl, pseudorutyl i kasyteryt. Poza pierwiastkami REE – zidentyfikowano niob i tantal w żużlu powstającym podczas wytopu cyny. Autorzy oceniają, że rocznie możliwe jest dostarczanie do dalszej przeróbki minimum 10 tys. ton minerałów zawierających pierwiastki ziem rzadkich (zarówno lekkich LREE obecnych w monacycie, jak i ciężkich HREE w ksenotymie).

Słowa kluczowe

EN

rare earth elements (REE); HREE; LREE; monazite; xenotime; critical metal

PL

pierwiastki ziem rzadkich; pierwiastki ziem lekkich; pierwiastki ziem ciężkich; monacyt; ksenotym; metal krytyczny

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 29, z. 4
• Strony: 59--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szamałek K.

• Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski; Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

autor

Konopka G.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

autor

Zglinicki K.

• Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski

autor

Marciniak-Maliszewska B.

• Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski

Bibliografia

• [1] Critical raw materials for the EU. 2010 – Report of the Ad-hoc Working Group on defining critical raw materials. Raw Materials Supply Group, Brussels, June 2010.
• [2] Dill H.G., 2007 – Grain morphology of heavy minerals from marine and continental placer deposits, with special reference to Fe-Ti oxides. Sedimentary Geology 198, 1–27.
• [3] Dill et al. 2006 – Dill H.G., Melcher F., Füßl M., Weber B., 2006 – Accessory minerals in cassiterite: A tool for provenance and environmental analyses of colluvial-fluvial placer deposits (NE Bavaria, Germany). Sedimentary Geology 191, 171–189.
• [4] Dill et al. 2012 – Dill H.G., Weber B., Klosa D., 2012 – Morphology and mineral chemistry of monazite-zircon-bearing stream sediments of continental placer deposits (SE Germany): Ore guide and provenance marker. Journal of Geochemical Exploration 112, 322–346.
• [5] EU Resolution 2011: An effective raw materials strategy for Europe. European Parliament resolution of 13 September 2011 http://eur lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.:2013:051E:0021:0037:EN:PDF.
• [6] Förster H.J., 1998 – The chemical composition of REE-Y-Th-U-rich accessory minerals in peraluminous granites of the Erzgebirge-Fichtelgebirge region, Germany. Part II: Xenotime. American Mineralogist 83, 1302–1315.
• [7] Galos et al. 2012a – Galos K., Nieć M., Radwanek-Bąk B., Smakowski T., Szamałek K., 2012a – Bezpieczeństwo surowcowe Polski – ocena sytuacji w zakresie kopalin nieenergetycznych. Biul. PIG 452, 33–42.
• [8] Galos et al. 2012b – Galos K., Nieć M., Radwanek-Bąk B., Smakowski T., Szamałek K., 2012b – Bezpieczeństwo surowcowe Polski – bariery pokrycia krajowych potrzeb surowcowych w zakresie kopalin nieenergetycznych. Biul. PIG 452, 53–58.
• [9] Galos et al. 2012c – Galos K., Nieć M., Radwanek-Bąk B., Smakowski T., Szamałek K., 2012c – Bezpieczeństwo surowcowe Polski w Unii Europejskiej i na świecie. Biul. PIG 452, 43–52.
• [10] Gawęda et al. 2009 – Gawęda A., Krzemińska E., Wiszniewska J., 2009 – Granity typu A w kompleksie mazurskim – przyczynek do dyskusji o klasyfikacji granitów. Przegląd Geologiczny 57, 478–488.
• [11] Geological map of Bangka 1:250,000, Northern part S. Andi Mangga and B. Djamal (1994), Southern part U. Margono, RJB. Supandjono & E. Partoyo (1995), Geological Research and Development Centre Draw by Cartography, Geological Survay of Indonesia.
• [12] Kato et al. 2011 – Kato Y., Fujinaga K., Nakamura K., Takaya Y., Kitamura K., Ohta J., Toda R., Nakashima T., Iwamori H., 2011 – Deep-sea mud in the Pacific Ocean as a potential resource for rare-earth elements. Nature Geoscience 4, 535–539.
• [13] Kositcin et al. 2003 – Kositcin N., McNaughton N.J., Griffin B.J., Fletcher I.R., Groves D.I., Rasmussen B., 2003 – Textural and geochemical discrimination between xenotime of different origin in the Archaean Witwatersrand Basin, South Africa. Geochimica et Cosmochimica Acta 67, 709.
• [14] Maruejol et al. 1990 – Maruejol P., Cuney M., Turpin L., 1990 – Magmatic and hydrothermal R.E.E. fractionation in the Xihuashan granites (SE China). Contrib Mineral Petrol 104, 668–680.
• [15] Mining com. 2013a – http://www.mining.com/us-digging-through-waste-to-uncover-rare-earths.
• [16] Mining com. 2013b – http://www.mining.com/avalon-rare-metals-lead-mad-surge-in-rare-earth-juniors.
• [17] Mogilevsky et al. 2006 – Mogilevsky P., Zaretsky E.B., Parthasarathy T.A., Meisenkothen F., 2006 – Composition, lattice parameters, and room temperature elastic constants of natural single crystal xenotime from Novo Horizonte. Phys Chem Minerals 33, 691–698.
• [18] Morton C.A., Hallsworth CR., 1999 – Processes controlling the composition of heavy mineral assemblages in sandstones. Sedimentary Geology 124, 3–29.
• [19] Ni et al.1995 – Ni Y., Hughes J.M., Mariano A.N., 1995 – Crystal chemistry of the monazite and xenotime structures. American Mineralogist 80, 21–26.
• [20] Radwanek-Bąk B., 2011 – Zasoby kopalin Polski w aspekcie oceny surowców krytycznych Unii Europejskiej. Mineral Resources Management (Gospodarka Surowcami Mineralnymi) t. 27, z. 1, 5–19.
• [21] Schwartz et al. 2012 – Schwartz M.O., Rajah S.S., Askury A.K., Putthapiban P., Djaswadi S., 1995 – The Southeast Asian tin belt. Earth-Science Reviews 38, 95–293.
• [22] Sevastjanova et al. 2012 – Sevastjanova I., Hall R., Alderton D., 2012 – A detrital heavy mineral view point on sediment provenance and tropical weathering in SE Asia. SedimentaryGeology 280, 179–194.
• [23] Smakowski T., 2011 – Surowce mineralne – krytyczne czy deficytowe dla gospodarki UE i Polski. Zeszyty Naukowe IGSMiE PAN nr 81, Kraków, 59–68.
• [24] Szamałek K., 2011a – Bezpieczeństwo surowcowe państwa. W: Bilans perspektywicznych zasobów kopalin Polski. Praca zbiorowa pod red. S. Wołkowicz, T.S makowski, S. Speczik. PIG-PIB Warszawa, s. 7–11.
• [25] Szamałek K., 2011b – Rational mineral deposit management in the light of mineral resources theory. Mineral Resources Management (Gospodarka Surowcami Mineralnymi) t. 27, nr 4, s. 5–15.
• [26] Szamałek et al. 2011 – Szamałek K., Marcinowska A., Nejbert K., Speczik S., 2011 – Sea-floor massive sulphides from the Galapagos Rift Zone – mineralogy, geochemistry and economic importance. Geol.Quarterly, 55 (3), 187–202.
• [27] Szamałek et al. 2013 – Szamałek K., Konopka G., Zglinicki K., 2013 – Minerały i pierwiastki towarzyszące rudom kasyterytowym w Indonezji. Mat. 3 Konf. Międz. Metale towarzyszące w przemyśle metali nieżelaznych.Wrocław 15–17.05.2013. Streszczenia referatów, s. 10. IMN Gliwice, KGHMEcoren.
• [28] Van Emden et al. 1997 – Van Emden B., Thornber M.R., Graham J., Lincoln F.J., 1997 – The Incorporation of Actinides in Monazite and Xenotime from Placer Deposits in Western Australia. Canadian Mineralogist, 35, 95–104.
• [29] Zhu X.K., O’Nions R.K., 1999 – Monazite chemical composition: some implications for monazite geochronology. Contrib Mineral Petrol 137, 351–363.
• [30] http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/tin/mcs-2013-tin.pdf.