Les minéraux à haute densité des mines de kaolin de Géorgie sont des sources potentielles d'éléments de terres rares, y compris les éléments de terres rares lourds qui sont très demandés pour de nombreuses utilisations importantes et sont principalement importés de Chine aux États-Unis, selon une étude menée par Georgia State University et Thiele Kaolin Co.

Les éléments de terres rares sont utilisés pour fabriquer des produits critiques, y compris les agents de contraste d'imagerie par résonance magnétique (IRM), écrans renforçateurs de rayons X, appareils de radiographie portables, lasers médicaux, la fibre optique, lentilles optiques, capteurs de pression, moniteurs et écrans de télévision, lampes fluorescentes, électrodes de batterie rechargeable et aimants permanents.

Il y a 17 éléments de terres rares, qui comprennent les 15 éléments de la série des lanthanides (numéros atomiques 57 à 71 sur le tableau périodique), plus scandium (Sc) et yttrium (Y). Les terres rares lourdes vont du gadolinium (Gd) au lutétium (Lu), numéros atomiques 64 à 71 sur le tableau périodique.

Thiele Kaolin Co. a extrait du kaolin dans deux carrières près de Sandersville, Géorgie., et a fourni aux chercheurs de l'État de Géorgie les échantillons de minéraux restants, ou du gravier, pour l'analyse. Les minéraux présents ont été identifiés par diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage et analyse chimique. Les résultats, publié dans la revue Clays and Clay Minerals, proposer un nouveau, source potentielle d'éléments de terres rares, y compris les terres rares lourdes moins courantes.

"Nous étions intéressés à regarder le très grossier, matériau de la taille du sable du minerai de kaolin qu'ils appellent gravier. Il représente environ 10 pour cent du matériau extrait et est éliminé avant qu'ils ne fabriquent des produits finis de kaolin pour une variété d'applications, comme le papier, des peintures, adhésifs, plastiques, céramique, etc., " a déclaré le Dr W. Crawford Elliott, auteur principal de l'étude et professeur agrégé au Département de géosciences de l'État de Géorgie. "Ils nous ont donné des échantillons du grain. Lorsque nous avons traité ces échantillons, nous avons trouvé un enrichissement particulier en éléments lourds de terres rares, du gadolinium au lutétium. Un enrichissement en terres rares lourdes est intéressant et utile car dans la plupart des cas, la croûte terrestre est enrichie en éléments de terres rares plus légers. Les éléments lourds des terres rares ont tendance à être plus importants sur le plan technologique.

« Après avoir effectué une séparation des liquides lourds sur ce matériau, nous avons découvert que le membre de Buffalo Creek Kaolin est environ 100 fois plus riche en éléments lourds de terres rares par rapport aux concentrations dans la croûte continentale supérieure. Nos travaux suggèrent un moyen d'obtenir des terres rares lourdes à partir du minerai de kaolin, ce qui n'a pas été fait auparavant. Ceci constitue une nouvelle ressource pour les éléments de terres rares, que nous obtenons tous de Chine."