稀土资源不但要守得住 还要用得好
□ 本刊记者 任云峰
“中东有石油,中国有稀土。”这是邓小平1992年南巡时的“名言”。在过去的几年里,稀土从元素周期表
走了出来,从单纯的几个化学符号变成了一个公众话题,特别是去年以来我国对出口政策、资源管理以及环保政
策的紧缩,稀土已经突破了一个工业、材料或者是科研的范畴,演变成为一个政治和外交的命题。在日前召开的
“国际化学年在中国”报告会上,北京大学严纯华等稀土领域的专家,再次力陈我国稀土之痛,期待社会加大对
稀土的保护及利用的重视。
稀缺的“工业维生素”
稀土是镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、
钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素的
统称。除了常规工业应用之外,稀土还是许多重大武器系统的关键材料,是制造“灵巧炸弹”的精密制导武器、
雷达和夜视护镜等各种武器装备不可缺少和不可替代的元素,同时由于其资源的稀缺性,因而被形象的比喻为稀
缺的“工业维生素”。
据严纯华教授介绍,在包括J20在内的新兴战机、动力潜艇、爱国者导弹等的关键部件都有4kg以上的永磁
体,以保证飞得远、打得准,在我国60周年大阅兵的时候,可以看到一些重型的、长距离装备,100%的都用到
了稀土。一辆节能混合动力汽车可能对稀土有十项应用:稀土储氢材料的电池、稀土永磁材料的电机、稀土催化
剂的尾气处理催化剂、传感器和橡胶轮胎、稀土材料的合金与玻璃……。据专家介绍,从上世纪50年代初至今,
每隔5~10年,稀土和稀土元素对于科学技术及生活都有一次巨大的提升和促进。功能材料、催化剂、汽车尾气
净化、医学材料、储氢材料、信息传输材料等遍布稀土的身影,稀土牵引的行业已达到了5000多亿元。很多国
家都把稀土元素列为二十一世纪的战略元素,资源匮乏的日本有40个战略元素,17个稀土元素均在其中;美国
虽然资源丰富,人均资源占有量居世界前列,其25个战略元素中,依然把17个稀土元素囊括其中。因此稀土无
论在技术、经济还是在政治领域都扮演了非常重要的角色。
作为中国的战略性新兴产业之一,以稀土功能材料为代表的新材料行业成为备受瞩目的蓝海。在节能环保、
新能源、新能源汽车三大领域,稀土功能材料有着无可比拟的优势,稀土永磁、发光、催化、储氢、抛光材料等
均是未来新材料领域的明星。
无奈 “被”老大
目前全球可开采的稀土矿主要集中在中国、美国、俄罗斯、澳大利亚、印度、南非等几个国家。2009年,中
国稀土储量为3600万t占世界36%,产量则为12万t,占世界产量的97%;美国的稀土消费量位居世界第一,但
没有加工厂,2009年其储量为1300万t,占世界13%,而产量为零;俄罗斯2009年稀土储量为1900万t,占世
界19%,产量也为零;印度2009年的稀土储量为310万t,占世界3%,产量为2700t,占世界2%;日本年稀土进
口量约为3万t,产量同样为零。
我国的稀土资源分北方稀土和南方稀土,北方稀土包括内蒙古白云鄂博、四川攀枝花和山东微山湖稀土矿;
南方稀土主要分布在江西、两广、福建和湖南境内。目前,白云鄂博矿是以铁、稀土、钍、铌等为主的多元素共
生矿,稀土矿作为铁矿开采;四川、山东两地的稀土资源以稀土矿开采;南方稀土是风化形成的离子吸附型稀土,
开发利用大多采用合资或私人承包经营的形式,资源大多出口。中国从1958年开始开采稀土,半个世纪来为其
他国家供应了大量稀土资源,国内储量则急剧减少。特别是从20世纪90年代至今,中国稀土资源出口量增长了
10倍,资源出口量已占世界稀土资源出口总量的90%以上,从而一跃成为资源第一、生产第一、出口第一、应用
第一的国家。从1950~2006年美国的稀土生产大幅降低直至停滞,而中国稀土在1980年代中期后迅速垄断世界
市场。20世纪80年代的时候,我国占全世界稀土资源还在85%以上,短短的30年之后已经变成了36%,按照现
在的开采速度,中国稀土资源仅能维持未来15~20年的需求,这种急剧变化值得我们警醒深思。
据了解,在十几年以前,美国和俄罗斯也在开采稀土但后来都陆续终止。究其原因,都是出于战略储备的思
考。以美国为例,包括石油、天然气资源在内都采取先用别人,保留自己的策略。此外,保护环境也是一个重要
的考虑因素。在此背景下廉价购买稀土资源何乐不为。
不想也不能再“为别人做嫁衣”
在相当长时期,我国稀土资源开发过程中存在生产方式粗放、资源浪费严重等一系列问题,特别是一些企业
环保意识薄弱,环境污染比较严重。例如,池浸工艺每开采1t稀土,要破坏200m2的地表植被,剥离300m2表
土,造成2000m3尾矿,每年造成1200m3的水土流失。白云鄂博一直作为铁矿开采,稀土、铌的回收利用不到10%,
其他如钍、磷、锰等基本不回收。南方离子吸附型稀土是风化壳形式,非常易于开采,但因为稀土品位低(1‰~
2‰),需要开采大量矿石,造成大量矿渣,而用来提取稀土元素的酸性物质最终进入溪涧和河流,破坏稻田和渔
场,污染水源。这也是诸多发达国家封存本国稀土矿而从中国进口稀土的主要原因。
但是,要想达到合理利用,有些问题仍不容回避。首先,突破日本、美国在早期的专利地位,依然是这个领
域最重要的核心问题,日美占据了技术的制高点,利用低廉的中国资源生产高端产品赚取了高额利润,同时垄断
了某些核心设备或技术,如激光、单晶等,如何突破技术窘境,增加核心竞争力是我国稀土利用的难题。其次,
必须加强稀土矿产资源的高效利用,这里除了科技还涉及到政策和维稳等方面。稀土当中重要的伴生元素是钍,
我国也是全世界第二大的钍资源国家,包头矿放射性的废渣达300万t,但只能堆放起来,成为“环保包袱”。“超
过了5000t的钍不翼而飞,不知道进入到了谁的身体里面,这是非常严峻的问题”,严纯华教授对此相当担忧。
最后,我们还应该关注因出口配额减小造成的走私猖獗及核心技术流失问题。据了解,我国上世纪80年代无偿
提供给国营大厂的分离技术,很多在企业改制后进入了私营企业,在世纪之交,停产的国外各稀土企业又以合资
的方式陆续进入中国,早期分离技术也被国外公司掌握。我国稀土的保护和利用,仍然任重而道远。
