第11版:博览·新知
本版新闻列表
 
下一篇
2019年6月14日 星期

是什么成就了稀土这张“王牌”

在化学元素周期表中,稀土指的是镧系元素和钪、钇共17种金属元素的总称。

作为不可再生的稀缺性战略资源,稀土有“工业维生素”“新材料之母”之称,广泛应用于尖端科技领域和军工领域。

在炼钢过程中,仅需在钢中加入少量稀土,就能使原本优质的钢变得更加“坚强”,提高其使用寿命。

在军事领域,稀土能够大幅度提高武器装备的合金战术性能,如海湾战争中,加入稀土元素镧的夜视仪成为美军坦克压倒性优势的来源。

在核能领域,稀土元素钆及其同位素都是最有效的中子吸收剂,可用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂,成为核反应堆的“安全保护神”……

现实中,小到手机屏幕、数码相机,大到导弹、雷达、潜艇,稀土无处不在。

分布

分布

“中东有石油,中国有稀土”

稀土是17种金属元素的总称,这种用途广泛的材料,因为储量稀少、不可再生而显得尤其珍贵。

“稀土”这种材料也在最近被大众所慢慢熟知,如果没有稀土,世界上很大一部分的科技产品将无法生产。

不过,这种稀少的材料,却在中国储量丰富。早在1992年南巡时,邓小平就曾说过:“中东有石油,中国有稀土。”

目前,中国的稀土在全世界范围内,储量第一、产量第一、出口量第一、消费量第一。四个第一,直接说明了中国稀土在整个世界稀土产业中的重要分量。来自央视的数据显示,中国已探明的稀土储量占全球储量的39%,全球稀土总储量约1.4亿吨,中国稀土储量约4400万吨。同时,中国承担着世界上主要稀土供应国的角色。2017年,中国稀土产量10.5万吨,占全球稀土供应量的81%。

此外,中国稀土矿产在地理分布上还有“北轻南重”的特点,岩矿型轻稀土主要分布在内蒙古包头和四川凉山等地区,离子型中重稀土主要分布在江西赣州等地区。江西赣州、内蒙古包头和四川凉山一起形成了中国稀土三足鼎立的局面。

什么是轻稀土和重稀土?资料显示,每一种稀土元素的性质十分相似,又不完全一样。在稀土元素中,镧、铈、镨等质量较小的7种元素被称为轻稀土元素,可应用于发光材料、航天材料、新能源材料中;钆、铽、镝等质量较大的7种元素被称为重稀土元素,可应用于核磁共振、特殊金属等医疗、航天的材料之中。

人们之所以重视稀土、研究稀土、开发稀土,就是因为稀土每个成员均有特性,个个身手不凡,在高精尖端科技领域各显神通。

市场

“一车稀土卖20多万元”

20世纪60年代末,我国在赣州发现了世界罕见的离子吸附型稀土矿,该矿具有配分齐全、经济价值高、易选别、放射性低等特点,稀土中的钇、镝、铽等中重稀土元素,我国的工业储量为150万吨,江西赣州一地就占到其中的36%,所含富钇型重稀土矿产资源更为世界所独有。

近日,在赣州,一位出租车司机向记者感叹,在20世纪90年代,大量大大小小的稀土厂开始开采和分离稀土,然后出口。随着技术的普及,当地人发现稀土能带来大量利润,“稀土有多贵?一车的稀土可以卖到20多万元了!”

那么,当时的稀土原矿和单一稀土都卖去了哪里?从数据看,美国和日本一直占据我国稀土出口的前两位。稀土专家熊家齐撰写文章《对全球稀土需求的基本认识》指出,2016年,中国稀土出口美国数量占比30.28%,出口日本占比29.7%,出口荷兰占比8.28%。而据《中国矿业报》报道,从1990年到2005年,中国稀土出口量增长了近10倍,平均价格却从1990年的14美元/kg降至2005年的5.5美元/kg。

随着稀土企业的联合重组、建立稀土开采的专家审查制度等,2006年开始,稀土价格走上正轨。赣州离子型稀土开采和加工已有40余年,在稀土开采、分离、金属冶炼等方面的工艺技术研究处于国际领先水平,产业规模占全国总量的三分之一。

借助资源和冶炼分离优势,我国稀土产业链不断延长,以稀土应用最广泛的钕铁硼永磁材料为例,目前我国钕铁硼产量已接近全球的90%,高端钕铁硼产量已接近全球总量的60%。

技术

“ “大家都想争口气,自己研究”

即便拥有全世界最大的稀土储量,但在很长一段时间里,中国的工业技术却不足以将这些稀土元素一一分离。

中国的稀土利用始于20世纪60年代在铸铁、钢材中的应用。稀土的应用与稀土分离密切相关,尤其是高技术领域,对单一稀土的纯度要求特别高。

直到20世纪70年代初,中国的稀土工业也仅仅可以分离出混合稀土。“(当时)中国的稀土化学只能够分离出来混合稀土,然后把它做成金属,这就是打火机用的打火合金,这是不分离的混合稀土。”中国工程院院士徐光宪这样介绍。

在这样的情况下,不仅大量的稀土原矿被运往国外,国际上也封锁了对中国单一稀土的出口。

据徐光宪回忆,当时法国有一个罗纳·普纳克厂,生产工艺最为先进,全欧洲也仅此一厂可以将稀土中16种元素分离出来。中国曾想购买它的技术,但要价太高,且生产以后必须转卖给它,再由它挂着自己的商标向全世界推销,代价太高。“大家都想争口气,自己研究。”徐光宪称。

也正是“争口气”的决心,让徐光宪打破了这一局面。

1972年,在北京大学工作的徐光宪接受了稀土分离的军工任务,研究方向转到稀土科学领域,此后长期致力于稀土分离提取的理论研究与工艺开发。

1975年,徐光宪经过刻苦攻关,提出了串级萃取理论,为中国稀土工业获取高纯度的单一稀土做出贡献,实现了中国稀土产量的飞跃,被国际稀土界称为“中国冲击”。2009年,他荣获“国家最高科学技术奖”,被誉为“中国稀土之父”。技术取得突破后,从20世纪90年代初起,由于中国分离的单一稀土大量出口,使得国际市场的稀土价格大幅下降,一些国外生产厂家不得不减产、停产。中国也从稀土资源大国,转变为生产大国、出口大国。

目前,中国已形成完整的稀土工业体系。《我国稀土资源开采利用现状及保护性开发战略》显示,我国具有完整的采选、冶炼、分离技术以及装备制造、材料加工和应用工业体系,尤其是在采选工艺和先进的分离技术上领先全球。

分布

未来

“向高端应用领域发展”

进入2010年后,中国对稀土行业的管理步入了新的阶段:除了取消稀土出口配额制和出口关税制度,全国的所有稀土产业也开始进行整合。

2016年,稀土“十三五”规划正式出台。其中明确,2020年底,北方稀土集团、中铝集团、中国五矿集团、厦门钨业股份有限公司、南方稀土集团、广东稀土集团六大稀土集团完成对全国所有稀土开采、冶炼分离、资源综合利用企业的整合,形成科学规范的现代企业治理结构。

六大集团的组建,大大提升了行业的集中度。

“有关部门持续推进稀土资源开发整合,全国稀土探采矿从2011年的129个减少到现在的86个,同时,我国近年来积极支持六大稀土产业集团的重组,推动稀土资源优化,目前大部分采矿权已经整合到稀土集团,稀土开发的规模化、集约化程度进一步提高。”2018年9月,自然资源部矿业权管理司司长姚华军在内蒙古包头举办的“稀土产业论坛”上表示。

在上述“稀土产业论坛”上,中国稀土行业协会会长张洪杰指出,民营企业资金有限,看到有潜力发展的领域,六大集团应该带头加大投入。而有潜力的领域是什么?张洪杰给出的答案是稀土新材料及其高端应用产业的发展。

近日,记者在江西赣州获悉,赣州市经济开发区政府和企业已经在致力于稀土产业的工业化转型。相关负责人告诉记者,如今赣州的稀土产业,已经不再是单纯的开采和分离,工业化的应用是下一步的重点。

上述负责人提供给记者的资料显示,在金力永磁所在的赣州经开区,钨和稀土等传统产业已经完成“华丽转身”,工业企业完成技改投资,每年平均增速达80%。据《成都商报》


下一篇
豫ICP备05015908号
互联网新闻信息服务许可证编号41120181101
Copyright© 2002-2018 漯河日报社版权所有 未经书面特别授权,请勿转载或建立镜像 建议分辨率1024*768 IE6.0下浏览