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稀土为何重要
2014-12-19 23:04:13  来源:瞭望东方周刊 解放日报  会员:守望者   作者:李静 葛江涛

 

1992年,邓小平同志就曾说,“中东有石油,中国有稀土”。几年来,国家对稀土的重视程度逐渐加大。那么,稀土为何如此重要?

■“现代工业维生素”

稀土有丰富的磁、光、电特性,为人类提供了打开现代新材料宝库的钥匙。这些材料主要包括稀土永磁材料、稀土催化材料、发光材料、贮氢材料、磁制冷材料、光导纤维、磁光存储材料、巨磁阻材料、稀土激光材料、超导材料、介电材料等。这些材料在航空、航天、信息、电子、能源、交通、医疗卫生等13个领域、40个行业得到了广泛的应用,所以稀土也有“现代工业维生素”之称,很形象地描述了稀土对于现代工业的重要性。

在多数人的印象中,稀土与高精尖的产品有关。其实人类最早接触的稀土产品,却是日常生活中一个非常熟悉的物件:打火机。如今,稀土作为“工业维生素”已经渗透到人类生活的方方面面。

■作为战略元素的稀土

虽然军事利用在稀土消耗总量中并不占主要位置,但稀土的开发利用确实大大促进了军事科技的发展。局部战争,特别是未来局部战争从一定意义上讲已经成为稀土的利用能力之战。

比如,铒、钕等稀土元素都在激光测距领域发挥着重要作用。掺铒的激光晶体输出的激光大气传输性能较好,对战场的硝烟穿透能力较强,并不易被敌人探测,照射军事目标的对比度较大,已制成军事上用的对人眼安全的便携式激光测距仪。

美军使用的M1A1坦克的激光测距仪由于掺用了稀土元素,可以达到4000米的瞄准距离,一般可以先敌2000米发现对方。此外,M1A1坦克拥有可以射穿700毫米装甲的贫铀穿甲弹以及更厚的稀土装甲钢,其横向冲击值比一般使用的碳钢提高了70%至100%。

除了铒,美军的步兵和近战武器系统的夜视设备中还大量掺用了镧。镧本身并不发光,但可以作为发光元素制造闪烁晶体,设备加入镧元素后,就像人的肉眼加上望远镜,不仅可以看得更远,同时镧的特性还可以让人在黑暗的条件下看清楚面前的物体。

在民用领域,镧主要用于制造特种合金精密光学玻璃,高折射光学纤维板,适合做摄像机、照相机、显微镜镜头和高级光学仪器棱镜等。但是镧的特性使其在军事上有广泛用途,特别是夜视设备。

此外,稀土已经成为先进战斗机制造中的必需材料。比如战机实现超音速巡航,就需要稀土材料制造的发动机,以及含有稀土成分的机身,否则它在起飞后肯定毁灭于自己强大动力当中。大型航空、航天器使用稀土合金已经成为共识。以空客A380、波音787这些世界上最大的飞机为例,其机体特别是机翼都是稀土合金材料。而大型客机一般都可以用于改装轰炸机和运输机。

目前,美国等西方国家将元素周期表里的32个元素列为战略元素,17种稀土中,除人造的钷之外所有16种元素均位列其中,占所有战略元素的一半,可见稀土作为战略元素,在西方军事装备当中的重要地位和意义。

■中国稀土产业现状

中国稀土资源主要分布在包头,占83%。此外,四川占8%,山东占3%,江西等南方7省占了3%。

根据国外有关统计,1998年中国的稀土资源量占到了世界的41%。美国地质调查局认为目前中国稀土资源占36%。这是因为中国的稀土资源在不断开发,国外则发现了新的稀土资源。

目前,以稀土资源为核心,中国形成了三大稀土生产基地和两大生产系统。三大稀土生产基地主要位于包头、四川、江西。两大生产体系是北方轻稀土生产体系和南方中重稀土生产体系。

中国目前有冶炼分离企业100家,未来整合的目标是20家。现在产能保守估计17万吨,实际上可能达到了22万吨左右。中国稀土产业可以生产400多个品种、1000多个规格的稀土产品,是世界上唯一能够大量提供各种品级稀土产品的国家。

1978年到2009年,中国稀土年消费量从1000吨上升到7.3万吨,净增了73倍。

2004年以来,中国在稀土新材料领域的消费达到了总消费的55%左右,中国也是世界上最大的稀土消费国。

2004年以前中国的稀土产品约有70%出口,2004年以后减少到30%。

■停产的外国稀土

从稀土的工业储量来看,稀土不仅存在于中国,在美国、澳大利亚、越南、俄罗斯及原苏联加盟共和国地区都有一定的储量。根据2009年统计,美国稀土储量占世界13%,而产量为零;俄罗斯储量占世界19%,产量为零;澳大利亚储量为540万吨,产量也为零。

根据统计,占有全球近70%稀土储备的其他国家只开采不足10%的稀土资源。比如美国,目前没有一家稀土加工厂在运营。

其实在20世纪,美国、澳大利亚等国家也开采稀土,只是中国稀土技术在世界引发的一场冲击波改变了这一情况。

上世纪60年代,世界最大的稀土矿——中国的白云鄂博开始向国外少量出口稀土。当时在世界范围内,稀土开采主要集中在美国一家叫做MountainPass的稀土矿。而较为先进的稀土分离技术则被法国Rhodia稀土厂掌握并垄断着。

彼时,中国急需从稀土资源大国变成稀土生产大国。要做到这一点,关键是开发具有自主知识产权的先进稀土分离技术。上世纪70年代后期,中国研究出了“稀土萃取串级理论”。

在这个理论的指导下,可以很便宜、高效地进行稀土分离。到上世纪90年代,中国的稀土分离技术逐渐领先世界,从80年代末至90年代初,地方稀土厂、私营稀土厂一哄而上,中国短时间内涌现近100家稀土厂。当时全世界的稀土需求量只有10万吨,中国的稀土分离能力到了15万吨以上,开始超过了需求。

在中国强大的稀土生产能力下,各国不再开采自己的稀土,而购买中国稀土。到上世纪90年代中期,世界较大规模的稀土企业均关闭了生产线。

■替代的可能性很小

2010年,随着中国加强对稀土行业的管理,国际稀土生产格局正悄然发生着变化。

比如,国外石油催化裂化催化剂需要大量的稀土。中国稀土供应量的减少,使得像镧这样的稀土产品价格迅速攀升,稀土价格的回归使得国外稀土资源的开发变得有利可图。

尽管已经习惯依赖于中国,一些稀土消耗大国还是开始另谋出路,寻找新的稀土来源。美国酝酿着恢复开发过去封存的稀土矿山,两家澳大利亚公司也在准备开采稀土,韩国则与缅甸达成了开采缅甸稀土资源的协议。

除了寻找新的稀土来源,“稀土替代材”也成为日本、美国等稀土消耗大国的新选择。2010年,日本提出,将和美国加强在稀土领域的合作,共同开发稀土替代材料。但有关专家指出,替代稀土的可能性很小。

《瞭望东方周刊》,2011年第8期

 

    ●稀土在科技/军事上的战略意义

 

 

 

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