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這一重大發現,有何意義?

2025-07-17 00:00:00王金臣
中國報道 2025年7期
關鍵詞:資源

2008年3月18日,云南山區,稀土礦產開發現場。

人們通常所說的“稀土”,根據稀土元素物理化學性質的相似性和差異性,除鈧之外,稀土被劃分為三組。輕稀土為鑭、鈰、鐠、釹、钷,中稀土為釤、銪、釓、鋱、鏑,重稀土為鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔。其中,輕稀土儲存量較為豐富,常用于催化劑、磁材、陶瓷、玻璃等領域;中重稀土相對稀缺,更多地應用于高科技領域。

受全世界追捧的“香餑餑”

1968 年,日立公司推出了一款具有劃時代意義的電視機。該機型在技術層面實現了重要突破——其顯像管內創新性地運用了稀土元素,這一舉措使得畫面亮度得到顯著提升。“稀土彩電”的命名也由此而來。

在那個科技發展水平相對有限的年代,稀土元素在日常生活中的應用場景極為稀缺。這款電視機的問世,幾乎成為當時普通民眾能夠接觸到稀土元素的唯一日常載體。它不僅展現了稀土材料在電子領域的應用潛力,也在某種程度上讓 “稀土” 這一原本顯得較為神秘的元素,以更貼近生活的方式進入大眾視野。

隨著現代工業的縱深發展,稀土憑借其卓越的磁、光、電、催化等物理化學特性,已成為調控提升光、熱、電、磁等材料性能的核心關鍵元素。作為多領域不可或缺的戰略資源,它不僅是環境治理、醫療設備、通信技術等民生行業的基礎材料,更是在先進武器裝備研發、航空航天核心部件制造、風力發電設備、新能源汽車動力系統、機器人精密組件及智能制造等國家戰略性產業中發揮著不可替代的原材料支撐作用。

奧格斯堡大學資源戰略教授、化學家阿明·雷勒將稀土稱為“調味金屬”,就像在一道菜里調味賦予了食物獨特的口味一樣,調味金屬賦予了產品獨特的性質。

然而,隨著時代的發展以及技術的進步,工業制造的原材料也在發生變化。“當下,稀土已經進入主材料時代。將稀土稱作‘工業調味品’‘工業維生素’已經不合時宜,‘工業糧食’或‘工業黃金’更為準確。”中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所首席科學家王學求分析道,眾人皆知的美國F-35戰機,每架就使用408公斤稀土元素,如果不使用稀土,該戰機將無法生產。缺少稀土,很多高科技行業都會出現停產停工的情況。

事實正是如此。6月6日,日本鈴木汽車公司宣布,由于含稀土材料的零部件未能按時到貨,公司位于日本本土的部分汽車生產線暫時停止運營。公司聲明指出,短缺零部件主要用于汽車電子系統和發動機部件,直接影響生產計劃。

因稀土供應受影響的車企不止鈴木一家,今年4月,代表通用、豐田、大眾、現代等主流車企的汽車創新聯盟與汽車配件制造商協會發出聯名信稱,若無法穩定獲取稀土元素及永磁鐵,汽車供應商將無法生產包括自動變速箱、節氣門體、交流發電機、各類電機、傳感器、安全帶、揚聲器、照明設備、動力轉向系統及攝像頭在內的關鍵汽車零部件。在更嚴重的情況下,可能被迫減產甚至關閉車輛組裝生產線。

美國福特汽車此前表示,該公司芝加哥工廠于5月份暫停探險者SUV的生產,為時一周,主要原因是稀土磁鐵短缺影響了電機的供應。

國際智能運載科技協會秘書長張翔告訴《中國報道》記者,汽車電機擁有兩種技術路線,一種是交流電機,一種是直流電機。交流電機不需要永磁材料,成本低的同時效率也低。而采用稀土磁鐵的永磁電機,磁體無須供電即可維持磁場,不僅節能效果顯著,還能輸出更高功率并大幅提升性能。

同樣的情況也發生在機器人行業。人形大小的機器人為什么能跑起來,就是電機用到了添加稀土元素的永磁材料。今年4月,特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克表示,公司人形機器人“擎天柱”的生產受到稀土供應的影響。

“稀土永磁材料是伺服人形機器人電機和關節電機的關鍵材料,能在電機保持小體積和輕重量的同時輸出強大扭矩,為人形機器人完成行走、抓取、伸展等復雜動作提供穩定動力。”王學求告訴《中國報道》記者。

據了解,單臺人形機器人所需釹鐵硼磁材總量達2千克至4千克。

“中國時代”到來

應用如此廣泛的稀土,其重要的戰略價值也僅僅自30年前才開始被認識到。

1949年,位于美國加利福尼亞州的芒廷帕斯(Mountain Pass)輕稀土礦被發現。依托碳酸鹽巖礦床中提取稀土的方法,美國實現稀土的自給自足,并主導世界稀土的生產,但也僅限于鑭、鈰、釹等輕稀土元素。

20世紀80年代,隨著世界第一大的白云鄂博稀土礦開采,中國開始嶄露頭角,成為稀土生產國。1986年,中國憑借1.18萬噸的稀土產量超過美國。在世界稀土領域,“中國時代”到來。

“中國稀土產業的崛起,離不開地質學家丁道衡和化學家徐光憲作出的重要貢獻。”王學求表示。

1933年,丁道衡編寫的《綏遠白云鄂博鐵礦報告》在《地質匯報》上發表。白云鄂博稀土礦首次向世人展露其驚世容顏,其占全國稀土總儲量九成、占世界探明稀土總量近四成。丁道衡在日記里興奮地寫下了這樣一句話:“很榮幸,我發現了它(白云鄂博)的秘密。”

“讓世界震撼的不只是稀土儲量,還有我國獨有的稀土元素提取技術。”王學求告訴《中國報道》記者,“真正讓中國成為稀土大國的是‘中國稀土之父’徐光憲。”

據了解,1975年,徐光憲在第一屆全國稀土會議上公開了串級萃取理論。這一理論解決了稀土分離的難題,極大推動了我國稀土資源的高效利用,也顯著提升了中國稀土工業的競爭力。

1988年,中國稀土生產量躍升至全球第一。2008年1月9日,國家最高科學技術獎公布,徐光憲因其在稀土科學和技術研究領域的杰出貢獻,成為中國化學化工界首位獲此殊榮的科學家。

進入新世紀,中國稀土產量和質量始終保持國際領先。稀土的開采和先進的提取技術讓中國成為全球稀土生產的頭號大國。美國地質調查局(USGS)發布的2024年全球稀土資源儲量數據顯示,全球稀土資源儲量9000萬噸。中國稀土儲量保持在4400萬噸(稀土氧化物),占全球總儲量的40%。從全球產量來看,2024年全球稀土產量為39萬噸,中國產量為27萬噸,占全球總產量的69.2%。

越來越多的國家將稀土列為戰略礦產資源,并試圖建立屬于自己的供應鏈。2006年,日本發布《國家能源資源戰略新規劃》,將稀土列入儲備對象,同時重視稀土回收利用、替代材料研發以及深海資源勘探。2018年,美國將稀土列為35種關鍵礦物最終清單。德國、澳大利亞等國也相繼啟動多個稀土勘探項目。

但目前來看,不管是稀土礦的勘探,還是稀土提取、替代、回收等技術的應用,上述國家的行動成效并不如意。我國中重稀土的儲量占全球中重稀土儲量的80%以上,仍然掌握著世界稀土領域的話語權。

又一重大突破

稀土的重要性不言而喻。事實上,早在1992年鄧小平在南方談話中就曾提到:“中東有石油,中國有稀土。中國稀土資源占全世界已知儲量的80%,其地位可與中東的石油相比,具有極其重要的戰略意義,一定要把稀土的事情辦好。”

2021年6月的一個下午,當王學求和他的學生們把從云南紅河地區路邊剖面采集的風化殼樣品拿回基地進行快速分析后,驚喜地發現試劑瓶中出現了完美的乳白色稀土沉淀,“找到了!”王學求激動地脫口而出。這也證明了2019年他破釜沉舟扎根紅河地區尋找中重稀土礦的決定是對的。

經不完全鉆孔勘查,紅河地區一帶稀土礦潛在資源達115萬噸。其中,鐠、釹、鏑、鋱等關鍵稀土元素超過47萬噸。

針對此次重大發現,王學求對《中國報道》記者說:“這是1969年在江西首次發現離子吸附型稀土礦半個世紀以后,我國離子吸附型稀土找礦的又一重大突破,是為國家找大礦、找好礦、找急需礦作出的重要貢獻。”

“此次發現的云南稀土礦,中重稀土元素異常豐富,有望成為我國最大的中重稀土礦床。”中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所黨委書記覃家海告訴《中國報道》記者,中重稀土元素是現代高科技、低碳能源、國防安全等領域不可替代的原材料,是發展高新技術產業的關鍵金屬。此次離子吸附型中重稀土礦找礦重大發現,改變了我國中重稀土資源分布格局,有力夯實了我國中重稀土資源戰略優勢。

“在世界范圍內,輕稀土資源并不缺,缺少的是中重稀土?。”王學求告訴《中國報道》記者,以中重稀土元素為主的云南紅河地區超大規模離子吸附型稀土礦發現后,我國在世界稀土領域的主導地位更是進一步得到鞏固。至少在未來一段時間內,中國將繼續保持領先地位。即使國外發現新的中重稀土礦,也不太可能影響中國在世界稀土領域的話語權,因為一個礦床從發現到投入開發至少幾年到十幾年時間,況且我國的稀土提取技術領先其他國家數代。

持續推動礦產資源增儲上產

新發現10個億噸級油田、19個千億方級氣田;探獲10個大型以上鈾礦床,鈾礦資源量大幅增加;銅、金、鎵、鍺、銦等12種礦產資源量顯著增加;鋰、鋯、鉿、氦氣、稀土等戰略性新興產業相關礦產取得重大突破;鎢、鉬、銻、螢石、石墨等我國優勢礦種資源量實現較大幅度增長……新一輪找礦突破戰略行動實施以來,我國取得了一系列重要成果。而我國離子吸附型稀土找礦實現的這一重大突破,可謂其中的典型。

礦產資源是經濟社會發展的重要物質基礎,礦產資源勘查開發事關國計民生和國家安全。當前,我國正處于工業化后期向后工業化跨越的關鍵發展階段,傳統產業轉型升級疊加戰略性新興產業快速崛起,鐵、錳、鉛、鋅等大宗礦產資源消費已達峰值或保持高位,而銅、鋰、鎳、稀土等關鍵礦產資源需求快速增加。“為國家找礦”已形成行業共識。

“新一輪找礦突破戰略行動的重要任務是摸清家底、促進增儲上產、提高礦產資源供應保障能力。”中國礦業大學教授岳建華在接受《中國報道》記者采訪時說,“此外,當前國際環境仍具有不確定性,對于我國高度依賴進口的礦產資源,通過新一輪找礦突破行動能夠增強我國能源資源的自主供應能力,保障國家經濟安全和戰略需求。”

日前,在自然資源部召開的新一輪找礦突破戰略行動重要成果新聞發布會上,自然資源部地質勘查管理司司長熊自力表示,為全力推進新一輪找礦突破戰略行動,自然資源部加大組織實施力度,構建央—地—企協調聯動機制,形成全國找礦一盤棋,針對找礦難度較大的礦種,制定“一礦一策”方案,從地質找礦、資源再評價、科技攻關三方面一體推進。同時,加大政策供給、探礦權出讓力度以及資金投入力度,積極釋放制度紅利,鼓勵和支持礦業權人快速增儲上產。

2024年3月7日,上海,中國國際粉末冶金與陶瓷展,中國稀土集團展示的稀土材料。

據了解,新一輪找礦突破戰略行動實施以來,自然資源部中國地質調查局聯合全國27個省(區、市)100余家調查單位、2000余名調查人員,根據礦產資源采選冶新技術,開展了703個在產礦山、1148個大中型礦區的資源儲量再評價工作,我國鎵、鍺、銦、金、鎳、鈷等15種礦產共伴生、低品位資源再評價工作取得重要成果,有力保障了國內礦產資源供應。

岳建華表示,以往,在開采大宗礦產資源時,一些重要的伴生礦產資源被忽視,導致資源浪費。盡管協同開采共伴生礦仍處于初級階段,但其潛力巨大,特別是鉀、鋰、鈾和鋁土礦等礦產資源。從價值和需求的角度來看,將單一礦種開發轉變為多元化礦產資源綜合開發利用是未來的一個發展方向,對國家的國防建設、新能源與新材料開發影響深遠。

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