中國(guó)稀土：硬核的“工業(yè)維生素”

為了促進(jìn)稀土產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，近日，國(guó)家發(fā)展改革委連續(xù)舉辦了三場(chǎng)座談會(huì)。會(huì)議主要議題有稀土環(huán)保、稀土黑色產(chǎn)業(yè)鏈、稀土集約化和高端化發(fā)展等。針對(duì)一個(gè)行業(yè)，如此密集的動(dòng)作與表態(tài)，不難看出稀土作為戰(zhàn)略資源的特殊價(jià)值。

雄踞四個(gè)“世界第一”

稀土是17種金屬元素的總稱，被稱為“工業(yè)黃金”“工業(yè)維生素”“新材料之母”，因儲(chǔ)量稀少、不可再生而顯得尤其珍貴。不過(guò)，這種稀少的材料，卻在我國(guó)儲(chǔ)量豐富。早在1992年，鄧小平同志就曾說(shuō)過(guò)：“中東有石油，中國(guó)有稀土。”

目前，中國(guó)的稀土在全世界范圍內(nèi)，儲(chǔ)量第一、產(chǎn)量第一、出口量第一、消費(fèi)量第一。四個(gè)第一，也直接說(shuō)明了中國(guó)稀土在整個(gè)世界稀土產(chǎn)業(yè)中的重要分量。

具體而言，按照2012年發(fā)布的《中國(guó)的稀土狀況與政策》白皮書(shū)顯示，全球已經(jīng)探明的稀土儲(chǔ)量約6588萬(wàn)噸，中國(guó)占比約為23%，儲(chǔ)量第一。在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)教授徐廣平的一篇論文中更是提到，截至2016年底，我國(guó)稀土儲(chǔ)量占世界稀土資源總儲(chǔ)量的37%。

同樣由《中國(guó)的稀土狀況與政策》顯示，我國(guó)的稀土產(chǎn)量也達(dá)到全世界90%以上，出口量和消費(fèi)量都位于世界第一。

中國(guó)稀土礦產(chǎn)在地理分布上有“北輕南重”的特點(diǎn)，巖礦型輕稀土主要分布在內(nèi)蒙古包頭和四川涼山等地區(qū)，離子型中重稀土主要分布在江西贛州等地區(qū)。值得注意的是，我國(guó)南方的離子型礦中有全球70%以上的重稀土資源，其重稀土高達(dá)30%～80%，是具有絕對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略資源。

什么是輕稀土和重稀土？資料顯示，每一種稀土元素的性質(zhì)十分相似，又不完全一樣。在稀土元素中，鑭、鈰、鐠等質(zhì)量較小的7種元素被稱為輕稀土;釓、鋱、鏑等質(zhì)量較大的元素被稱為重稀土。

目前，我國(guó)是全球唯一可以供應(yīng)全部稀土元素的國(guó)家。全世界絕大部分稀土依賴中國(guó)。美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局曾發(fā)布的一份報(bào)告中提到：“如果中國(guó)禁運(yùn)稀土材料，那么中國(guó)之外的幾乎所有汽車、計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)和飛機(jī)裝配線都可能被關(guān)閉，依賴稀土的美國(guó)和北約武器系統(tǒng)也將如此。”

市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊

“稀土是新材料之母。”中國(guó)工程院院士、鋼鐵研究總院副總工程師李衛(wèi)說(shuō)，稀土元素具有優(yōu)異的光、電、磁等理化特性，能顯著改善鋼、鋁等傳統(tǒng)材料的性能，用以生產(chǎn)性能各異、品種繁多的新材料，可廣泛應(yīng)用于軍工和電子信息、光學(xué)、核工業(yè)、航空航天、新能源、高端裝備制造等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

如鑭能應(yīng)用到制備許多有機(jī)化工產(chǎn)品的催化劑中以及光轉(zhuǎn)換農(nóng)用薄膜，在國(guó)外，科學(xué)家把鑭對(duì)作物的作用賦予“超級(jí)鈣”的美稱;鈰的合金耐高熱，可以用來(lái)制造噴氣式推進(jìn)器零件，作為玻璃添加劑，能吸收紫外線與紅外線，還被用作優(yōu)良的環(huán)保材料，應(yīng)用到汽車尾氣凈化催化劑中，可有效防止大量汽車廢氣排放到空氣中。

釹的最大用戶是釹鐵硼永磁材料，以其優(yōu)異的性能廣泛用于電子、機(jī)械等行業(yè)。釹鐵硼永磁體的問(wèn)世，為稀土高科技領(lǐng)域注入了新的生機(jī)與活力。被稱作當(dāng)代“永磁之王”，其中阿爾法磁譜儀的研制成功，標(biāo)志著我國(guó)釹鐵硼磁體的各項(xiàng)磁性能已跨入世界一流水平。

在醫(yī)療上，釓的水溶性順磁絡(luò)合物，可提高人體的核磁共振成像信號(hào);銩可用作醫(yī)用輕便X光機(jī)射線源，用以制造便攜式血液輻射儀，這種輻射儀放射出X射線照射血液并使白細(xì)胞下降，從而減少了器官移植早期的排異反應(yīng)。由于對(duì)腫瘤組織具有較高親合性，銩還可應(yīng)用于腫瘤的臨床診斷和治療。

同時(shí)，稀土還可以作為優(yōu)良的熒光、激光和電光源材料以及彩色玻璃、陶瓷的釉料。稀土離子與羥基、偶氮基或磺酸基等形成絡(luò)合物，使稀土廣泛用于印染行業(yè)。而某些稀土元素具有中子俘獲截面積大的特性，如釤、銪、釓、鏑和鉺，可用作原子能反應(yīng)堆的控制材料和減速劑。而鈰、釔的中子俘獲截面積小，則可作為反應(yīng)堆燃料的稀釋劑。

“稀土是影響未來(lái)發(fā)展的戰(zhàn)略元素。”中科院包頭稀土研發(fā)中心主任池建義說(shuō)，稀土是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支撐。

研究要有更大突破

歐美國(guó)家200年前就開(kāi)始研究稀土，我國(guó)的相關(guān)研究?jī)H有幾十年的歷史。

擁有300多名科研人員的包頭稀土研究院，是國(guó)內(nèi)最大的稀土科研機(jī)構(gòu)。院長(zhǎng)楊占峰指出，近些年我國(guó)稀土研究水平明顯提高，但與國(guó)外相比，基礎(chǔ)和應(yīng)用研究差距仍較大，許多方面我們只知其然，不知其所以然。“雖然論文數(shù)量不輸別人，可一到具體應(yīng)用，往往已被日本、美國(guó)、歐洲人的專利覆蓋了。”

“從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到開(kāi)發(fā)出產(chǎn)品，需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程。”池建義說(shuō)，比如他們最新研發(fā)出的稀土硫化物著色劑，在不同燒制溫度下色彩變化無(wú)窮，這種顏料還可用作軍用隱身等材料，“然而我們知道結(jié)果，卻不知機(jī)理，要得到數(shù)據(jù)與配方，至少還得5年時(shí)間，需科學(xué)家立項(xiàng)跟進(jìn)研發(fā)。”

李衛(wèi)說(shuō)：“基礎(chǔ)研究不足，一些核心技術(shù)沒(méi)有出現(xiàn)在我國(guó)。”例如，我國(guó)供應(yīng)著全世界90%的稀土，生產(chǎn)著占全球70%的稀土磁性材料，但專利大多在日本和美國(guó)企業(yè)手中，出口產(chǎn)品還得向人家付專利費(fèi)。

專家表示，稀土元素在第四級(jí)電子層的能級(jí)理論計(jì)算，有近20萬(wàn)個(gè)能級(jí)躍遷，目前人類對(duì)稀土的認(rèn)識(shí)程度微乎其微，探究空間巨大。作為稀土資源大國(guó)，我國(guó)需對(duì)稀土進(jìn)行系統(tǒng)性基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，力求在新材料“牽牛鼻子”方面有重大突破。（據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》）