Invitation
RESTITUTION de MISSION
Projet SCANDIUM & TERRES RARES « Enrichissements en Scandium et Terres Rares dans les profils latéritiques de Nouvelle Calédonie : approches géochimiques, minéralogiques et tests d’extractibilité »
Le vendredi 15/04/16 – à l’IRD salle 2 – à 9h
Le CNRT vous invite à participer à la réunion du 15/04/2016
animée par Michel Cathelineau (CNRS, Georessources) Coordinateur du projet
Objectif de la réunion Points forts du Projet
Michel Cathelineau profite de sa présence en Nouvelle- L’étude proposée vise dʼune part à diversifier lʼoffre Calédonie pour présenter les travaux du Labex en ressources minérales proposée par la Nouvelle-
Ressources21 (Laboratoire d’excellence : Calédonie, et dʼautre part, à contribuer à ème « Ressources métalliques stratégiques du 21 l’approvisionnement en métaux stratégiques à siècle ») et notamment le programme nickel 2014- haute valeur ajoutée. L’idée étant de travailler sur 2017. les métaux valorisables en sous-produits de Ni et
L’équipe scientifique présentera ensuite : Co, les métaux stratégiques potentiellement présents dans ce contexte sont le Scandium, et
- Le premier livrable du programme : le rapport dans une moindre mesure les terres rares. L’étude bibliographique va ainsi s’attacher à comprendre les processus de transport et de piège de ces métaux dans les - intitulé « La ressource scandium - Potentiel économique & gîtologique ». altérites, en lien avec les connaissances acquises sur Ni et Co, et d’établir le potentiel des différents Ce rapport sera diffusé lors de la restitution types de gisements en ces métaux.
- Les résultats des premières analyses réalisées sur les échantillons existants Les sites d’échantillonnage - Un bilan de la 1ère mission de l’équipe scientifique en NC en faisant • notamment un point sur les sites sectionnés et Cap Bocage • Koniambo les échantillons prélevés. ; • Thiébaghi - La planification des tâches à venir • Nakéty – N’go
Pour tous renseignements Contactez le CNRT Tél. : 28 68 72 [email protected] RESSOURCES 21 Strategic metal resources for the 21st century
9 years: 2011-2019 Funding: 9 millions Euros, Consolidated costs: € 36.7 millions Euros
Administrative supervision
Scientific laboratories (Geosciences and Bio-geosciences) pour prendre le repas ensemble
Observatory Earth and Environment Of Lorraine
1 Labex Ressources 21 Carnot Carnot ICEEL IFREMER
Labex Voltaire Carnot BRGM
Carnot ISIFOR Evolution récente des besoins en raison 1) dʼun Accroissement massif des besoins des pays émergents dont la Chine 2) de besoins dʼInnovation industrielle rapide (technologies « vertes », TIC, transport) + de 50 éléments chimiques différents dans les portables et ordinateurs
Filière photovoltaîque Besoins en Ge, Ga, .. Eolienne : 500 kg terres rares (Nd, …)
- Assurer l’approvisionnement des grands groupes industriels - Éviter les situations de monopole (terres rares, W, fluorine, Sb : > 90 % produits par la Chine) - Importer des éléments chimiques produits dans des conditions sociales et environnementales correctes - >>> car le recyclage sera insuffisant, beaucoup de difficultés techniques Context Nd, Dy Nd, La, Ce Ge, In, Sb Industry needs to ensure availability of strategic metals Supply risk Sc, Nb, Ta Rare Earth Elements Energy Transition Sc Photovoltaic sector, Eolian energy
PGE
Ge Mg Ga
In F High Tech. Economic Be Materials Co importance Ta Cr 10 Li Re V Te Mo Zn Mn Cu Ni Projets du LabEx RESSOURCES21
PhD, post-doc, projects Supply Risks 3-year project Ni 3-year project REE 5 REE Ce, Eu, Gd Sc
Platinoides
Ge Mg Ga
In F Economic Be importance 1 Co Ta Cr 10 5 Li Re V 10 Te Mo Zn Mn Co Ni
OTELo - LaBex RESSOURCES 21 5 Objectives : Insufficient recycling, increasing demand >>> New mines Life cycle of strategic elements (REE, Ge, In, Nb, Ta, ….) Maintain sustainability
Where are the resources for Numerous knowledge gaps the future? New prospection tools Understanding How to minimize concentration processes energy and mass fluxes Preserve the environment
Evaluate the environmental Source rock Improve clean and efficient Impact and risks Transport extraction Remediate contaminated (fluid, magma) soils Concentration (ores) Exploitation (mine) Extraction (mill) Dispersion Separation (plant) transport Bio-concentration (waters) Bio-availability Geo-availability Eco-toxicity x 102 to 105 Concentrate Metal salt or alloy 6 Disciplines, skills A cross-disciplinary approach favored by LabEx
• Geology, field work >> New integrated projects of the Geosciences and Bio-geosciences • In situ approaches in community Mineralogy Geochemistry • Ore processing, • Soil sciences including isotopes Flotation • Botany • Hydrometallurgy • Biology, ecotoxicology • 3D modeling,transfers • Aquatic chemistry • Phytomining • Thermodynamic modeling Agromining and experiments including biosphere (mesocosms)
7 Means High performance equipment In situ analysis at the disposal of all researchers: • LA-ICP-MS Analytical platforms All metals down to ppm, almost all matrices including • Experimentation High P and T biological material Modeling platform • Flotation unit • in situ dating (U-Pb) • 3D modeling (GOCAD) • Hydrometallurgy • transfer- discontinuous (in progress) Isotope geochemistry media (ion probe, MC-ICP-MS) • Mesocosm and • Thermodynamic • Ni and Ge isotopes effects on biosphere modeling including • dating : Re-Os, (ecotox tests) biological processes U-Pb, Sm-Nd • K-Ar laboratory
In addition to Microscopies (LT, LR, Cathodo, UV) SEM (2), QEM XRD, X-ray tomography, IR, Raman spectroscopies Labex co-funding Organic geochemistry • Ion probe (Cameca1280) (GC-MS, Q-tof MS) • K-Ar lab.
• New LA-ICPMS 8 Research Strategy • 2012-2013 : open calls (international: post-doc, chair, small projects) >> projects on Ge-In, Nb-Ta, and new methodologies (discontinuous media modeling, biosensors, ecotox risk evaluation, in situ measurements) preparation of large projects through post-docs
• 2014-2019 : series of strategic workshops >> favoring a general synergy and cross-disciplinary projects >> two major projects gathering knowledge from all participants and promoting innovation
The chemical element becomes the bridge between all approaches
2- REE 1- Ni, Co, Mn, Sc, Cr and associated metals
(Nb-Ta, U-Th) program 2014-2017 program 2015-2019
9 Three-year project
Nickel (Co, Sc) Where, Why, How ? 1- Life cycle of Ni Understanding the process and related chemical elements (Co, Sc, Mn) of natural enrichment
In laterites (Fe-oxides and Case of laterites on ultrabasites silicates) (New Caledonia, Philippines)
Ore processing of Ni-ores: the fine grained ore problem Extraction from soils and plants: Phytomining and agromining of Ni
New Caledonia : Impact of Ni on • the only French production biosphere (except Au in French Guiana) • 10% of the world production of Ni • French mining operators : ERAMET (SLN) and small producers
11 Conceptual and numerical model of Ni enrichment in discontinuities (silicate ore)
Eaux météoriques
25 °C
50 °C
OTELo - LaBex RESSOURCES 21 Olivine (Dunite) Understanding the Laterite process of natural Ni-goethite enrichment Kerolite 2 Relationships laterite- tectonic Si, Mg, Ni activity - water movements A new model for Kerolite 1 the kerolite solid solution Qz, SiO2 am A new model of (Raman, TEM, QEMA) Ni redisribution J. Raman Spectroscopy, 2015 Magnesite as Ni silicate Min. Dep. 2015
The fate of magnesium in the vicinity 3650 3660 3700 of Ni rich laterites d=9,5 Å 3685 Syntectonic magnesite 3675 3670 3644 Geology 2013 3636 3626 Magnesite formation after Specific serpentine polymorphs Contrib. Mineral. Petrol. 2013
13 Fig. 4 B A Tlc C Lz II Plg. Srp.
1 cm Tlc 1 cm Lz I Liz5980 I Plg.Srp. Ni-Mg krl
1 cm 3690 cm-1 4980 Lizardite I 1780 Tlc 1380 Lz II 3676 cm-1 1580 3980 Lizardite II 1180 Talc -1 3690 cm-1 3696 cm White) 1380 980 3706 cm-1 1180 Polygonal 2980 serpentine 780 980
780 1980 580
580 380 380 980 -1 180 3661 cm 180
-20 -20 -20 3600 3650 3700 3750 3600 3650 3700 3750 3600 3650 3700 3750 Mg3 Ni Mg3 Ni3 3
Mg2Ni MgNi2
Ni/ Ni+ Mg Calibration: Cathelineau et al., 2015, J. Raman Spectroscopy Cathelineau et al., Min Dep 2015 Numerical modeling of laterite formation- PhD Thesis Andrey Myagkiy
1-D Reactive Multicomponent Transport model:
• 25oC with the code PHREEQC associated with the llnl thermodynamic database
• Kinetically controlled olivine dissolution The obtained sequence is the following: Goethite/Hematite/Saponite-Mg/ Ni talc-like/Quartz/Kerolite/Magnesite. This sequence coincides in terms of main minerals with a qualitative diagram of decreasing solubility (Golightly, 2010). Weathering of a 1-D column of partially serpentinized peridotite due to the meteoric water flow Olivine Rainfall = 1500 mm/yr Mg1,82 Fe0,17 Ni0,01 Al0,006 SiO4 P(O2 , CO2 ) atm
Kinetics of Sorption on Precipitation dissolution of olivine the goethite of secondary + surface + minerals
Paragenesis:
Goethite Hematite Pimelite Kerolite Dissolution rate in a Saponite model: Falcondoite 2/3 R=r * A0/V * (m/m0 ) Quartz
Discharge = 1500 m/ yr a column of 20 m discretized in 40 cells of 0.5m each. Modelling results reproduce the mineral succession observed in the field. After about 300 years, serpentinized peridotite has been partially weathered. It should be noted that the content of olivine at each cell was intentionally reduced in order to reduce calculation time.
degree of lateritisation Post-doc Y. Teitler Contrat CNRT-Labex
Behaviour of scandium in laterite profile
Influence of prothore ORE Processing- Fine graine separation- The case of Ni-laterite L. Filippov, and Saeed Farrokhpay – Senior Researcher (May 2015-2017) and 2 Master students
• Ni laterite mineralogy is complex
• Ni presents as ultrafine in a number of mineral phases • Grinding to such a fine size is difficult • Characterisation is difficult
Collaboration with Eramet Group • Industrial resources (Eramet laterite ores): 1. Nepoui ore ROM (-30 mm) 2. Tiebaghi ore (-30 mm) product of heavy medium separation 3. Limonites ore with 1.5% Ni Nickel laterite mineralogy 4. Waste (Fines de bassins de décantation -100 of Weda Bay µm) (Blancher et al., 2015) 5. Weda Bay ore
• New methodology will be developed to study the nickel laterite separation process • interaction between minerals present in laterite ores (via rheology and surface charge analysis) • Liberation of valuable minerals by fine grinding using stirred media milling • Dispersion of fine particles followed by selective aggregation prior to separation • Separation of valuable mineral particles
• Energy saving process to liberate fine valuable minerals will be developed • Physical separation and flotation of fine particles will be improved • This work allows us to link the fundamental study of particle-particle interaction with practical aspects in separation process
Hydrometallurgy
• Inventory of forces in Lorraine (UL, Institut Carnot, Labex)
• labex - Institut Carnot Join venture • preliminary meetings • transverse projects : chemistry - geosciences co-funding : Labex Ressources 21-ICEEL
• future recruitement of Professor at ENSG Zeton-Pays bas Objectives : Training and research
Pilot laboratory
OTELo - LaBex RESSOURCES 21 22 Research highlights Phytomining, agromining
From soil to biomass From biomass to Ni salt
(Ni-hydr. Amm. Sulfate) T. Deng, PhD thesis Estrade et al. 2015 New methodology of Ni isotope >> patent measuring by double spike- Ni isotopic fractionation from soil to plant. EPSL • International phytomining 15 publications since 2012 network Bani et al , 2015, Inventory of hyperaccumative plants, • A. Baker, Invited Prof. Australia a and b,Int J Phytoremediation A. Van der Ent, Labex Post-doc and link between Nancy and Brisbane Van der Ent, 2015 Agromining , Env Sci Tech 23 Ni Phytomine (G. Echevarria, LSE)
Search and evaluate best hyperaccumulator species. Adapt and search for the best conditions of plant growing Post-doc A. Van der Ent Optimize the phytoextraction Propose new processes for the chemical extraction from biomass
Phyllanthus balgooyi : > 8% de Ni dans le latex OTELo - LaBex RESSOURCES 21 25 OTELo - LaBex RESSOURCES 21 26 Localisation of Hyperaccumulator plant species in the Weda Bay area (Indonesia)
Works in coll. Eramet and
OTELo - LaBex RESSOURCES 21 27 A similar inventory is currently done in New Caledonia OTELo - LaBex RESSOURCES 21 28 Works in coll. Eramet and
OTELo - LaBex RESSOURCES 21 29 Phyllanthus securinegoides and Rinorea bengalensis • What amounts of fertilizer applications are needed for maximum biomass production per unit area? •What is the influence of soil Ni available pools on Ni uptake? • What is the effect of Ca, S, pH, organic matter on Ni uptake and accumulation? • Is phytomining better undertaken on overburden (laterite) or strip-mined (saprolite) land? • What are the most effective methods for mass-propagation?
future pot experiments under field conditions to test N, P, K, Ca, S, pH and Organic matter effects
OTELo - LaBex RESSOURCES 21 30 OTELo - LaBex RESSOURCES 21 31 Environnemental Refunctionlizing of Ni-mine soils
l Needs a multifunction approach which includes all ecosystem services
l Active revegetation
l Choice of adapted species
l Soil Construction
- To be thought at the scale of circular economy of the mine
- Need to identify wastes and valuable by-products (top soil, green wastes, waste water treatment sludges, …)
Leguédois et al, 2015. SGA Leguédois et al, 2016. ICSM Impact of mine ac vi es on aqua c ecosystems (star ng project in Albania)
The objec ves are to study the :
1. Ecodynamic of metals (mainly Ni,Cr and also Cu, Co, Al) from mine areas to rivers (Shkumbin River basin) and lake (Lake Ohrid) 2. Trophic transfer of metals 3. Effects of metals on the ecosystem func onning 4. Ecotoxicity of metals on target living organisms (macrophytes, fish, benthic invertebrates as gammarids, gastropods, bivalves).
River in Albania, tributary of Lake Ohrid, on ultrabasic rocks at the proximity of an old Cr mine (Ni, Cr rich UB)
Site de Moa (Cuba) REE 3 years project
OTELo - LaBex RESSOURCES 21 34 3 year project - Rare Earth Elements
Cross-disciplinary approach from mine to environment Two main complementary workshops Canada China Carbonatite, Alkaline intrusions Altered granites, REE phosphates and REE carbonates and silicates ionic clays Neartic conditions subtropical conditions
Prospection and Surficial transfers, remediation environmental conditions polluted soils pre-exploitation stage post-exploitation stage
• Consortium agreement • Consortium agreement DIVEX Québec - IRME (UQAT-Polytechnique) with Sun Yat Sun Univ., and new - Ministère Ressources Naturelles du Québec international lab. 35
Behavior of REE in felsic rocks : hydrothermal altera on of monazite and REE surficial cycle Monazite (LREE)PO4
REE carbonates, phosphates (APS) Rhabodophane (LREE)PO4•(H2O) REE frac ona on Preserved in minerals (UO2, CaF2) in kaolinite Ionic clays (kaolinite)
Ore beneficia on REE as by products Agromining Flota on of fine UO2, CaF2 Phytomining grained frac on hydrometallurgy Soil Remedia on
OTELo - LaBex RESSOURCES 21 36 China Altered granites, REE phosphates and ionic clays subtropical conditions
Surficial transfers, remediation polluted soils post-exploitation stage
Ganzhou mining site (Jangxi) :
Ionic clays (mixed gibbsite, kaolinite, halloysite, smectite) : extraction by ammonium sulfate
OTELo - LaBex RESSOURCES 21 37 Remediation of damaged soils, phytomining
www.scib.ac.cn
Collabora on LSE – LEPCRT REE Hyperaccumulator Joined Interna onal Laboratory between Dichranopteris dichotoma the Sun Yat-sen (Canton) Univ. and Lorraine Univ.
Guanzhou site •Func onaliza on and remedia on of damaged soils •Phytoremedia on •Search for hyperaccumulator plants •new procedure for REE agromining •Processing wastes for uptake of valuable products Coll. LSE - LRGP –– (Géoressources) Liu et al., 2014 Projet Scandium – REE en Nouvelle-Calédonie
Potentiel du Scandium (et REE) comme sous- produit(s) des latérites Ni (et Co) de NC ?
Teneurs/volumes économiques ?
Quelle(s) phase(s) porteuse(s) et dans quels horizons ?
Dans quels massifs ?
Quels outils/stratégie pour optimiser exploration et production ? Objectifs du projet Calendrier prévisionnel des tâches Tâches 2015 2016 2017 2eme 1er semestre semestre
Choix des cibles potentielles 1 (tous les partenaires) Rapport biblio Biblio scandium (tous) Echantillonnage 2 (tous les partenaires) Teneurs (en roche totale) en 3 scandium (et REE) Phase 1 Georessources Tests in situ par spectrométrie 4 de fluorescence X (Niton). BRGM-CEREGE (Brucker) ? Minéralogie détaillée 5 (GeoRessources/Isterre/ EOST, CEREGE) Analyse localisée du Sc 6 (Georessources) 7 Travaux détaillés sur la Phase 2 spéciation (Isterre, Georessources/ EOST) Extraction chimique & 8 spéciation (CEREGE, Master 2ème année) Phase 3 9 Synthèse (Tous les partenaires) Rapport avancement Rapport final La ressource scandium : potentiel économique et gîtologie
Applications industrielles
Evolution de la demande et du cours du scandium
Gitologie du scandium latéritique et projets existants
Procédés métallurgiques Applications industrielles
• Alliages Al-Sc (up to 2wt. % Sc) pour - l’aéronautique - Equipements sportifs haut-de-gamme - Potentiel futur pour l’industrie automobile
• Remplacement de l’Yttrium dans les SOFCs
• Lampes halogènes de haute intensité Evolution du cours du scandium
• Pas de marché organisé • Dépend du degré de pureté / quantités négociées Evolution du cours du scandium
• Depuis 2010, tarissement des stocks de l’ex bloc soviétique
• En 2015, quantités négociées 10-15 t Sc2O3/an (marginal) Demande en scandium: prédictions Occurrences et ressources existantes
• Chine : gisements REE (Bayan Obo)
• Russie, Kazakhstan : sous-produit gisements Uranium
• Ukraine : sous-produit minerai de fer
• Madagascar, Norvège : Occurrences de pegmatite a thortveitite
• Australie (+ Cuba, Nouvelle Calédonie) : sous-produit de gisements Ni-Co latéritique Ex. scandium latéritique : projet SCONI
Procédés HPAL fonctionnels Et en Nouvelle Caledonie…. ? État de l’art. Exemple sur harzburgite (Koniambo)
. Latéritisation: Enrichissement ~x10 depuis protolithe (max. dans limonite)
. Corrélation Sc-Fe-Cr suggère incorporation du Sc 90,00 Hématitisation ? dans goethite. Hématitisation tardive = expulsion du Sc ? 80,00
70,00
60,00 %)
50,00 wt
40,00
30,00
20,00 Fe2O3 ( Fe2O3
10,00
0,00 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 8 Rocky sapr. 7 Earthy sapr.
6 Yellow limonite
%) 5 Red limonite
wt 4 Pisolites
3
2 Cr2O3 ( Cr2O3 1
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Sc (ppm) Variabilité du potentiel de minéralisation
Protolithe Climat
Ultramafiques latérisées en Nouvelle Calédonie
NO SE : Lherzolite – Harzburgite – Dunite NO SE : Précip. modérées précip. Fortes
. Scandium principalement dans Lherzolite et intrusifs (clinopyroxène) . Tiébaghi Stratégie d’échantillonnage (échelle régionale) 2 profils sur lherzolite • À disposition (carrière + pulpes) • Mission du 4 au 22 avril 2016
. Koniambo 2 profils sur harzburgite (forages I5690, OPB7) 1 profil sur dunite 1 profil intrusif gabbro Compléter OPB7 (forages disponibles)
. Cap Bocage - Monéo 2 profils intrusifs gabbro (carrière + pulpes)
. Nakéty 1 profil sur pyroxénite 1 profil sur gabbro (forages à venir)
. Ngo 1 profil sur dunite 1 profil sur gabbro (forages à venir) Cap Bocage (SMT)
- Logging et échantillonnage de 2 sondages sur base majoritairement harzburgitique (+ localement dunite) Cap Bocage (SMT) PZ1B PZ2B
Carrière CVW
55 échantillons collectes dans les différents facies Koniambo (KNS)
- Echantillonnage de deux profils sur carrière (Test Pit et Ma-oui)
- Logging et échantillonnage de 2 profils OPB7 complémentaires sur Test Pit, B5750065 et B5750055)
- Logging et échantillonnage de la base du profil OPB7 (TRAZY)
50 échantillons collectes dans les différents facies Tiebaghi (SLN)
- Echantillonnage de deux profils sur carrière (Est Alpha et Fantoche) a base essentiellement lherzolitique. Quelques facies d’altération singuliers (facies a smectites..)
- Echantillonnage le long d’un transect avec intrusifs (gabbro): Zone de stockage. 30 échantillons collectes dans les - Pas de logging (absence de forages non destructifs) différents facies
Mission de terrain 2eme phase, 18-22 avril (Y. Teitler, J.P. Ambrosi, B. Sevin)
- Nakety
- Ngo Resultats preliminaires obtenus sur Koniambo Echantillons a disposition (pre-mission)
Koniambo 2 profils sur harzburgite TRAZY (forages I5690, OPB7) Échantillons à disposition : forage OPB7 développé sur harzburgite
0
2
4
6
8
10
0
2
4
6
8
10 Échantillons à disposition : forage I5690 développé sur harzburgite 0
10 OPB7
I5690 Roche saine : Harzburgite (±serpentinisée)
Enstatite Minéraux primaires (stage 1) • Forstérite • Enstatite • Diopside • Spinelle chromifère
Forsterite
Enstatite Forsterite Diopside Chromiferous spinelle
Forsterite
Diopside
Enstatite Roche saine : Harzburgite (±serpentinisée)
Serpentinisation Lizardite (veines + mesh replacement, brèche) • Magnetite ? (non observée directement)
Forsterite
Lizardite
Lizardite
Lizardite 0 Earthy saprolite: reliques des phases primaires • Stage 1 localement preservee • Stage 3 martite (oxydation de magnetite), coating du spinelle
10
Enstatite
Enstatite Lower? to intermediate limonite: Leaching and replacement of silicates by hematite
• Stage 4: Hematite (remplacement des silicates primaires)
Hematite
OPB7 0
10
Enstatite Goethitisation in limonite
• Stage 5 Ciment fin homogene (± preserve textures) + gibbsite accessoire
• Stage 7 Lessivage partiel de stage 5 goethite (porosite) et fragmentation des reliques
OPB7 0
10 Mn-oxydes (stage 6) • Lithiophorite aciculaire (Co, Ni) • Localement, precurseur = cryptomelane (K-Ba)
Lithiophorite
Cryptomelane Mn-oxydes (stage 6) Botryoidal asbolane (Co, Ni)
Asbolane
Asbolane Lithiophorite Lithiophorite Ni Cryptomelane? Pisolithes dans cuirasse • Stage 8: hematite pisolithes • Stage 9: goethite pisolithes et ciment OPB7 0 Goethite
Hematite 10
Goethite
Hematite
Goethite Poids total d’oxydes: porosité nano-échelle dans goethite et hématite
• Jusqu’à ~30%
Hematite martite Hematite coating spinelle Hématite stœchiométrique
Hematite pisolithes
Goethite stœchiométrique
Goethite pisolithes Stage 4 Hematite
Goethite limonite Analyse in-situ du scandium : LA-ICP-MS
Take home message
• Paragenèse supergène complexe: variété de textures et compositions
• In situ mineral chemistry interp. (WDS) in progress
• Complemented by Sc analysis (LA-ICP-MS)
• Highest Sc (100-175ppm) in fine-grained saprolitic goethite
• In pisolithes: Out-of-trend, low Sc values, great dispersion = allochtonous
------FIELD MISSION------
• Pursue development of standards for analysis
• Same approach to be applied to key lateritic profiles collected across NC