Expositor: Chirif, Luis / Encuentro Científico Internacional - ECI 2011 06/01/2011

1. Mineralogía y Yacimientos
de Tierras Raras Lantánidos
Humberto Chirif
Enero 2011

2. IA
TIERRAS RARAS (REE) 0
1 2
H He
IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
3 4 5 6 7 8 9 10
Li Be B C N O F Ne
11 12 13 14 15 16 17 18
Na Mg IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB Al Si P S Cl Ar
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
87 88 89 104 105
Fr Ra Ac Ku Ha
58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
LANTANIDOS
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103
ACTINIDOS
Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
21 Sc Escandio
39 Y Itrio 60 Nd Neodimio 64 Gd Gadolinio 68 Er Erbio
57 La Lantano 61 Pm Prometio 65 Tb Terbio 69 Tm Tulio
58 Ce Cerio 62 Sm Samario 66 Dy Disprosio 70 Yb Iterbio
59 Pr Praseodimio 63 Eu Europio 67 Ho Holmio 71 Lu Lutecio

3. Configuración electrónica de las Tierras Raras
Las tierras raras se caracterizan por presentar los orbitales
electrónicos 4f incompletos y los orbitales superiores 5s,
5p y 6s completos.
57 La 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 5d1 6s2
58 Ce 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f1 5s2 5p6 5d1 6s2
59 Pr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f3 5s2 5p6 6s2
60 Nd 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f4 5s2 5p6 6s2
61 Pm 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f5 5s2 5p6 6s2
62 Sm 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f6 5s2 5p6 6s2
63 Eu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f7 5s2 5p6 6s2
64 Gd 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f7 5s2 5p6 5d1 6s2
65 Tb 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f9 5s2 5p6 6s2
66 Dy 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f10 5s2 5p6 6s2
67 Ho 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f11 5s2 5p6 6s2
68 Er 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f12 5s2 5p6 6s2
69 Tm 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f13 5s2 5p6 6s2
70 Yb 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 6s2
71 Lu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d1 6s2

4. Z Símbolo Elemento Carga Radio iónico (Å)
21 Sc Escandio +3 0,830
os.
39 Y Itrio +3 1,019
57 La Lantano +3 id
1,160
óx
58 Ce Cerio +3 s 1,143
+4
a a lo 0,970
59 Pr Praseodimio +3
d ab 1,126
60 Nd Neodimio se
+3 1,109
ue
e q ci+3 .
61 Pm Prometio
62 Sm Samario r ón 1,079
63 Eu o
Europiomb ara +3 1,066
o n il sep
uGadolinio +2 1,250
Gd tig
64
TbA
n Terbioícif +3 1,053
65
66 ras
:
”Dy ud
r sDisprosio
+3 1,040
o Holmio +3 1,027
i67r Ho P
t e s” :
“ 68 +3 1,015
69 a
ra Er Erbio +3 1,004
“r Yb
70
Tm Tulio
Iterbio
+3
+3
0,994
0,985
71 Lu Lutecio +3 0,977

5. Tierras Raras (REE)
(Lantánidos)
Z SIMB ELEMENTO USOS MINERALES /
FUENTE
57 La Lantano Lentes para cámaras fotográficas, Bastnasita
lámparas con arco de carbono,
luces y trazadores médicos
58 Ce Cerio Aleaciones resistentes al calor, Bastnasita
componentes de vidrios y
cerámicas, lámparas con arco de
carbono, catalizador en estufas
autolimpiantes, aplicaciones
nucleares
59 Pr Praseodimio Lámparas con arco de carbono, Monacita
para colorear el vidrio de gafas de Bastnasita
soldar, tinte amarillo a otros tipos
de vidrio

6. Z SIMB ELEMENTO USOS MINERALES /
FUENTE
60 Nd Neodimio Aleaciones para imanes potentes, Monacita
rayos láser, para colorear vidrios Bastnasita
con matices rojo y púrpura, filtro
espectral en trabajos
astronómicos, filtro de IR en
camas de bronceado
61 Pm Prometio Baterías atómicas en miniatura, NO OCURRE EN
células fotoeléctricas, luces y NATURALEZA
señales, sistemas de energía de
satélites y sondas espaciales.
62 Sm Samario Aleación con cobalto para imanes Monacita
imanes permanentes, reactivos
para alcohol, rayos láser, teñido de
vidrios protección IR, audífonos,
bocinas en miniatura,
catalizadores, cerámicas, lámparas
con arco de carbono y en
electrónica.

7. Z SIMB ELEMENTO USOS MINERALES /
FUENTE
63 Eu Europio Aleaciones superconductoras, Bastnasita
pantallas de televisión (produce el Monacita
color rojo), barras de regulación
de reactores nucleares, rayos láser
y en ciertas aleaciones.
64 Gd Gadolineo Imanes especiales, tubos de TV a Bastnasita
color, discos compactos, Monacita
radiografías de neutrones,
aleaciones superconductoras,
aleaciones con hierro y cromo.
65 Tb Terbio Semiconductores, rayos láser, Monacita
tubos TV a color (color verde)
66 Dy Disprosio Aleaciones para imanes, discos Bastnasita
compactos, rayos láser, barras de Monacita
regulación de reactores nucleares,
aleaciones especialmente con
acero inoxidable.

8. Z SIMB ELEMENTO USOS MINERALES /
FUENTE
67 Ho Holmio Equipos con campos magnéticos Bastnasita
poderosos y en ciertas aleaciones. Monacita
68 Er Erbio Vidrios que absorben calor, filtros Bastnasita
fotográficos, colorea de rosado el Monacita
vidrio y la porcelana,
revestimientos anteojos de sol,
industria nuclear, aleaciones
especialmente con vanadio y
titanio.
69 Tm Tulio Producción de rayos X en equipos Bastnasita
portátiles, cerámicas magnéticas, Monacita
aleaciones con metales.
70 Yb Iterbio Aleaciones con acero inoxidable, Euxenita
medidores de esfuerzo, Xenotimo
producción de rayos X en equipos
portátiles, rayos láser.
71 Lu Lutecio Catalizador, equipos TV a color. Bastnasita
Monacita

10. www.elmundo.es

11. Bastnasita
Monacita
Impurezas químicas en diferentes
minerales formadores de rocas ígneas
Euxenita

12. 1.8
Cs
Elementos
Rb
1.6 LFS Elementos
K incompatibles
Ba
1.4
Pb
Eu Sr
1.2 La
Na Ca
Eu Elementos Elementos alcalinos y
Th
HFS alcalino-terreos.
1.0 Y U Elementos de transición
Mn Ce
Li Pb de 1ra serie (TME)
Co,Zn Sc Elementos de transición
Lu Zr U de 2da y 3ra serie
Fe Hf
Mg Elementos del grupo del
0.8 Fe Nb platino (PGE)
Cu Ti
Ta Tierras raras (REE)
Ni Au
V
0.6 Cr
Elementos Al
compatibles
0.4 Si P
1 2 3 4 5 6
Carga iónica

13. Mineral Fórmula Ocurrencia
Bastnasita (Ce,La)CO3F - Macizos graníticos
alcalinos.
Monacita (La,Ce,Pr,Nd,Th,Y)PO4
(Sm,Gd,Ce,Th)PO4 - Pegmatitas graníticas.
- Arenas negras de
Euxenita (Y,Ca,Ce)(Nb,Ta,Ti)2O6
depósitos de placeres
Xenotimo YPO4 YbPO4 asociados a las
anteriores ocurrencias.
Loparita (Ce,Na,Ca)2(Ti,Nb)2O6 - Rocas sedimentarias.
- Sienitas nefelínicas.
Cerita (Ca,Mg)2Ce8(SiO4)7.3H2O
- Carbonatitas.
Gadolinita (Ce,La,Nb,Y)2FeBe2 [SiO4]2

14. FUSION BASALTICA FUSION ANDESITICA FUSION RIOLITICA
Granate Granate
Granate
Hornblenda
10,0 Esfena
Clinopiroxeno
Hornblenda Hornblenda
Ortopiroxeno
1,0
Clinopiroxeno
Clinopiroxeno
Ortopiroxeno
Ortopiroxeno
Plagioclasa
0,1
Plagioclasa
Plagioclasa Feldespato
Flogopita potásico
Olivino
Cuarzo
0,01
La Ce Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu La Ce Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu La Ce Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ci min
Kdi =
Ci fus

15. REE Condrito
(Wakita, 1971)
La 0,340
Ce 0,910
Pr 0,121
Nd 0,640
Sm 0,195
Eu 0,073
Gd 0,260
Tb 0,047
Dy 0,300
Ho 0,078
Er 0,200
Tm 0,032
Yb 0,220
Lu 0,034
Ci roca
Ci estándar

16. 20
14
18
12 META
ALUMINICO
10 SERIE 16
ALCALINA
8 14 PER
ALUMINICO
6 SERIE
SUB- 10
4 ALCALINA
8
2
6
10 12 14 16 18 20
40 50 60 70
SiO2 % Wt Al2O3 % Wt
- Carbonatitas.
- Macizos metamorficos o ígneos graníticos alcalinos.
- Sienitas nefelínicas.
- Pegmatitas graníticas.
- Rocas sedimentarias.
- Placeres asociados a las anteriores ocurrencias.

18. Amar al planeta pasa
necesariamente por
conocerlo.