中国占全球稀土供应量的90%,稀土金属元素对几乎所有高科技产品的制造至关重要。而近期一队中国科学家开发了一种新工艺,这种工艺大大减少了从矿石中提取稀土所需的时间,也可以减少工业污染。
众所周知,提取微量金属元素很困难,需要数天才能完成,但研究人员表示,他们已经找到了将过程缩短到几分钟的方法。该项目的首席科学家表示,这是一项重要的技术发展,可能会引发稀土行业的技术革命。
根据企查查的数据,中国约占全球稀土储量的三分之一,占全球供应量的90%。17种微量金属元素对于制造从半导体到智能手机和隐形战斗机的几乎所有高科技产品至关重要。
从矿石中提取稀土的标准方法是将它们浸入有毒化学物质的溶液中,以分离出有用的元素,这个过程可能需要长达一周的时间。
但是,使用中国团队开发的新材料,他们可以以前所未有的速度和效率将稀土分离出来,在显微镜下可以看到提取和沉淀策略的过程:这种材料(烷基苯氧基羧酸的混合物)含有无数只有几微米宽的固体颗粒,当材料与稀土矿石的细粒混合,只需要二十分钟!
这项技术还可用于从采矿废料中提取稀土,甚至可以从沥滤废水中获取微量的金属。寻找低成本和清洁的稀土生产工艺是一个世界范围的问题。传统的提取方法需要大量挥发性有机溶剂,难以回收利用,而且它们产生的废水会对环境产生负面影响。
稀土行业以其沉重的环境成本而闻名。废水中的污染物安全处理困难且成本高昂,但新材料可以回收利用,而且该工艺很容易达到环保标准。
中国科学家正在将这种提取过程提升到大规模应用阶段。
虽然稀土元素只能以微量使用,但它们独特的磁性、耐热性和磷光性使它们成为电池、汽车发动机和液晶电视显示器等产品生产中必不可少的元素。
稀土可以与其他元素相互作用,形成具有两种元素都无法提供的特性的材料。例如,当与铁和硼结合时,稀土钕有助于创造市场上最强的磁铁之一,这在iPhone和硬盘驱动器中很有用。
据美国地质勘探局称,稀土元素在地壳中相对丰富,但分布广泛。因此,很难找到大量以可萃取方式聚集在一起的元素。尽管如此,地球上只有少数可行的区域可以开采和精炼稀土元素,而且提取(因此购买)的价格昂贵。建造一座稀土矿可能耗资高达5亿美元。
传统稀土分离过程昂贵且劳动强度大。首先,将原料聚集成富含稀土的浓缩块。然后,为了将元件彼此隔离并与周围材料隔离,原料通过数百个含液室漏斗溶解。有时,原料是用酸或放射性化学物质浸泡的。而且提取过程必须重复数百次。
稀土在许多技术和国防产品的生产中是必不可少的。雷神公司和洛克希德马丁公司制造的导弹在其传感器和GPS中使用稀土元素。一些稀土矿物对于喷气发动机,反导防御系统和卫星等军事装备至关重要。美国国防部约占美国稀土矿物需求量的1%。
军方的夜视镜,精确制导武器,通信设备,GPS设备,电池和其他防御电子设备都使用稀土元素。像iPhone这样的苹果产品在扬声器,相机以及使设备振动的技术中使用稀土元素。
根据美国地质勘探局的数据,全球地下储量中总共存在超过1.4亿吨稀土元素。中国估计有6100万吨。2014至2017年,中国提供了美国进口的80%的稀土元素。
中国是世界上最大的稀土金属生产国,为了更好地开发稀土资源,整顿市场秩序和市场管理,将采取新措施改善稀土行业。
稀土是现代工业的重要战略资源,也是改造传统产业和发展新兴产业的重要基础材料。中国生产的稀土约占世界稀土的80%。然而,中国的稀土行业面临着走私,非法采矿和环境保护等问题。
在此背景下,加大对稀土行业的监管力度,严厉打击违法违规行为,切断灰色产业链,加强出口管制,建立追踪全过程的审查机制,需要做出更多努力。中国愿意继续向全球市场供应稀土金属,但反对那些使用稀土制成的产品抑制中国发展的国家。
随着出口管制的加强,稀土出口量肯定会减少,并可能影响美国国内稀土供应。中国当然会确保全球需求的供应,但这不是作为世界上最大的稀土出口国的责任。
考虑到重稀土在军事和高科技领域的不可替代的作用,中国应该为这些战略资产提供更多保护。不像中国那样,美国没有丰富的重稀土,中国也有着世界领先的稀土开采技术。中国拥有杀手锏,我们正积极推动升级和下游高端应用。
更严格和规范的稀土出口机制也完全符合全球法律和规则,也有利于全球稀土产业链的健康发展。中国生产约97%的稀土矿,97%的稀土氧化物,89%的稀土合金,75%的钕铁硼磁铁和60%的钐钴磁铁。美国几乎完全缺乏加工稀土的炼油、制造、合金化和磁铁制造能力,几乎完全依赖中国。
稀土公司股票最近上涨,北方稀土集团高科技股份有限公司股价上涨5.9%至一年内最高水平,而中国五矿稀土公司股价上涨为4.4%。
1、中国的完整稀土产业链是从 11 年左右完善,是发明了稀土串级萃取分离流程优化工艺的徐光宪院士提议,徐光宪院士让稀土分离技术开始走在世界前列,此后,中国利用低价倾销的战略搞垮了美国的稀土企业。
2、2016年2月,美国政府问责局曾发布了一份关于稀土材料报告,据其估算,美国可能需要15年才能建成国内稀土供应链。15年的时间,中国的稀土技术难道会原地踏步吗?
另据美国钍与稀土元素咨询公司分析,美国的400个稀土创业公司中,进入生产阶段的不到5家,能够量产的只有两家,其中一家还有中资背景。
根据美国地质调查局今年2月的报告显示,2014—2017年间,美国80%的进口稀土化合物和金属来源于中国,6%来自爱沙尼亚,日本和法国各3%,而爱沙尼亚、法国和日本的化合物和金属产品甚至也来源于中国和其他地区。
中国成了全球惟一拥有稀土全产业链的国家。目前,中国的相当部分稀土都是外国进口稀土矿,然后进行提炼,最后出口稀土产品。
因为中国的稀土开采和冶炼分离技术遥遥领先,江省稀土学会常务副秘书长孟庆江说:“国外开采了稀土也只能送到中国来。”
中国2018年从美国进口了大概25000吨稀土及氧化物,一跃成为最大的稀土进口国。这样,既保证了中国的稀土储存量不至于被过度消耗,也防止了欧美稀土企业卷土重来。
3、至于说美国是因为环保才不开采稀土矿的,详见第一条,2015年,morly corp申请破产保护。至此,美国稀土工业彻底崩盘。同样,在稀土产业以及技术的主导权上,中国具有强大的话语权,2011 年开始,中国每年的稀土申请专利量大于世界总和,以稀土的分离冶炼技术来说,中国的分离纯度已经接近百分之百。即使是美国重启稀土产业链,我们也可以通过专利卡脖子。
最后,这一切很多徐光宪院士的贡献,他70年代让中国稀土技术走到世界前列,2011年让中国稀土形成完整的产业链。
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