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稀土,难以替代的“工业维生素”  

2010-11-03 10:43:16|  分类: 教学资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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稀土,难以替代的“工业维生素”

电子结构颇为特殊  应用领域十分广泛

《环球时报》2010年10月29日  19版

本报特约记者  潘锋     本报记者  程刚

 

       从手机到显示器,从医药、汽车到航空航天,都离不开稀土矿石。

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        按照如今流行的广告语,中国应该被称为“世界稀土第一家”。然而,这块招牌给中国带来“话语权”的同时,也惹来了无尽的争议。由于稀土是发展高新技术、改造传统产业不可缺少的战略资源,由于全球稀土供应大部分来自中国,西方已无法保持“在商言商”的冷静。强行要求中国出口者有之,联合起来控告中国者有之,急于寻找稀土替代品者亦有之。中国专家对《环球时报》记者说,中国供应了全球市场绝大部分的稀土,但在稀土的加工应用上技术落后,导致出现低价出口“过度开采”的稀土原料、高价进口提炼后的稀土产品这一窘境;而发达国家想找到稀土的替代品也是难上加难。这就意味着,各国在认识到稀土物理化学特性的同时,也应该找到处理稀土问题的特殊方式。

       稀土并不“稀”

       稀土是稀土元素的简称,包括镧系元素15种,以及与其结构、化学性质相近的钪和钇。长期从事稀土资源开发研究的武汉工程、大学教授池汝安在接受《环球时报》记者采访时说,稀土其实不“稀”,在地壳中分布很广,只是比较分散而已。  广东凉茶

       全球主要的工业稀土矿物有三种:氟碳铈矿、独居石、风化壳淋积型稀土矿,它们约占稀土总量的80%以上。中国的稀土储量高居世界第一,成矿品位很高,更难得的是,稀土元素的品种也最全。中国既有北方白云鄂博轻稀土矿,又有南方的离子吸附型重稀土矿。除了中国,美国、俄罗斯、加拿大、越南、印度和澳大利亚也有集中的稀土矿储量,但矿种单一。

       人类认识稀土的时间虽然已有200余年,但真正开始研究稀土元素的特性并应用于工业的年头并不多。上世纪三、四十年代,欧美国家开始提取稀土,到了50年代,稀土随着电视机的发明而应用于工业,60年代后实现规模生产。上世纪80年代,美国一度是世界上最大的稀土供应国,但随后,中国廉价的稀土统治了世界市场。因为中国稀土的价格优势,美国等国逐渐停止了开采。

       北京有色金属研究总院的黄小卫研究员用四个第一概括了中国稀土的地位:“资源第一,占世界的59%;生产第一,占世界的95%;应用第一,占世界的50%;出口第一,占世界的80%”。

       中国优势在低端,西方优势在高端

       包头国家稀土高新技术产业开发区的管委会高级工程师李振宏向记者介绍说,由于稀土元素的电子结构特殊,具有极为丰富的光、电、磁、热特性,几乎每过三到五年就会发现稀土的一种新用途,平均每4项高新技术发明中就有1项与稀土相关。

       由于稀土往往是作为添加剂添加到其他材料中,用量小功能大,因此被比喻为“工业维生素”。比如,稀土应用于荧光粉,对电视和显示器的更新换代起到关键作用。需要强调的是,重稀土在国防尖端科技领域应用的意义尤其重大,比如精确制导、夜视镜、声纳、航天仪表等都要用到稀土。

       巨大的稀土储量一直被视为中国占领产业链高端的一大优势,但这种优势显然有待巩固。“在稀上资源开发方面,我们的技术远远比其他国家先进”,池汝安说。目前,在稀土选矿、稀土提取、稀土矿分解等方面,中国的技术都非常成熟。池汝安还介绍说,余永富院士发明的白云鄂博稀土矿弱磁-强磁-浮选工艺,张国成院士的酸法焙烧处理稀土精矿工艺等,都是世界顶级技术的代表。

       但不可否认的是,中国的优势是资源,在低端,而且随着我国稀土产业的快速发展,资源的消耗速度加快,稀土分离提取过程资源利用率低、能耗大、污染严重等问题也有待解决。而发达国家的优势是稀土应用技术,在高端。而在稀土产品的价值链上,稀土精矿、新材料和元器件的价值之比为1:50:500。直接一些说,中国的稀土科技着眼于“卖出去”,而国外的稀土科技着眼于“如何用”。

       池汝安认为,美日等国的先进技术主要体现在制备高纯的单一稀土和稀土应用材料方面,如磁性材料、光学材料、激光材料、核应用材料、催化材料、介电材料和储氢材料等,特别是在高新技术和现代武器装备方面的应用。  广东凉茶

       寻找稀土替代品难度大

       美国方面的统计显示,2009年,中国稀土储量为3600万吨,占全球的36%,产量为12万吨,占世界产量的97%。这样的数字让西方既羡慕又担忧。据报道,今年以来,稀土产品的价格上升很快,比如。氧化镧的价格与第二季度相比翻了6倍,达到每公斤50美元。

       为应对中国对稀土出口的调控,西方在努力开拓资源渠道的同时,寄希望予研发稀土替代品。日本共同社10月28日称,日本电产公司当天宣布,将从2012年起量产无需稀土原料的新一代马达,供重型工程车辆使用。共同社26日还称,东京大学科研人员开发出一套从钕磁铁中有效回收稀土的方法。钕磁铁所含的钕、镝等稀土成分合计达到三成。

       美国的研究者们也在设计稀土材料的替代品。有报道称,美国审批了一系列基金,这些基金主要是用于使用少量稀土材料的永磁体的开发。美国参众两院近来也一直有关于恢复稀土供应链的议案,包括重启开采、精炼和生产各个环节。

       美日开发稀土替代产品以应对所谓的中国出口禁令,这是否可行?池汝安对此表示:“短期内不可行。”他说,稀土元素有特殊的电子结构,因而产生特殊磁性质、电性质和光性质等,其他元素没有这些性能,因此寻找替代品的难度很大。获得稀土的其他途径可能有:用含稀土的磷矿制造磷酸时回收稀土,但也以轻稀土为主,且含量很少,成本很高;另外,从含稀土的废旧电器或材料中回收稀土,这可能是美国、日本这’些国家减少稀土进口的主要途径。  广东凉茶

       关于美国国内重启稀土生产的动议,池汝安认为,如果有资金投入,美国最多10年就能恢复生产,但估计美国短期内难以融到资金,原因在于银行家都知道美国稀土矿以轻稀土为主,中重稀土仍要靠从中国进口。同时,银行家们也担心中国外销的轻稀土会迫使美国再次关矿。因此,即使美国对其稀土矿进行开采,仍然没有价格优势,可以认定美国要恢复生产稀上需要很长一段时间。

       对于最近媒体报道的印度要用日本的提炼技术提高其稀土的价格优势这一动态,池汝安肯定地说,这仅对个别稀土元素有效,不能改变稀土需求的格局,因为印度的稀土资源缺乏中重稀土,因此很难靠技术优势取得价格上的优势。

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