浅谈中国稀土现状

时间:2022-08-09 10:40:24

浅谈中国稀土现状

摘 要:中国是世界上稀土资源最丰富的国家,也是国际市场上稀土输出最多的国家。文章主要介绍了我国稀土市场的现状,以及稀土在工业产业方面的巨大应用作用。

关键词:稀土;现状;存在问题

稀土,是指元素周期表中的原子序数57-71的15种镧系元素和与镧系元素关系密切的原子序数21的钪(Y)、和原子序数39的钇(Sc)。15种镧系元素同位于周期表第6周期的57号位置上,一般分为两组分别是铈组的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu),钇组的钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。虽然稀土名称中带有“土”,但其本身是极其活泼的金属元素,活泼性仅次于碱金属和碱金属氧化物。稀土元素是在1794年,由芬兰的化学家加多林从未知的矿化物发现的,即从硅铍钇矿中发现了“钇土”(氧化钇)。由于各种稀土元素的性质极其相似,又多以氧化物混合物的形式存在于各种复杂的矿物中。因此,稀土元素的分离和提纯是一项极其困难的工作。事实上,从1794年发现钇土开始,到1945年最后一个稀土元素钷的被提取出来,前后共经历了150多年。

1 中国稀土现状

稀土元素在地壳中分布十分广泛,但是分布却很不均匀,其中亚洲有中国、印度,北美有美国、加拿大,还有俄罗斯、澳大利亚、南非、埃及等几个国家。世界稀土资源储量最大的国家是中国,其中,内蒙古包头的白云鄂博稀土矿是以氟碳铈矿为主的,与美国加利福尼亚的芒廷帕斯矿并称世界的最大矿之一。根据中国稀土学会统计,截至2009年世界稀土资源量(折合稀土氧化物REO)为8,109万吨,其中中国为1,859万吨,占世界稀土资源量的23%。其它稀土资源丰富的国家或组织包括独联体(23%),美国(16%),澳大利亚(7%)和印度(4%)。世界上许多国家的稀土产品对中国的稀土有很强的依赖性,从产量来看,2011年中国稀土约为9.7万吨,稀土产品产量已经接近了世界总产量的90%,在国际市场上处于绝对的垄断地位。

中国的稀土资源及稀土工业主要有以下特点。

1.1 储量大

目前,我国稀土的矿业工业储量和远景储量均位居世界首位,其中,位于内蒙古自治区包头市的白云鄂博矿,不仅储量居世界第一,而且开发条件得天独厚,是我国也是目前世界上最大的稀土矿山。

1.2 稀土资源种类丰富

我国的稀土矿物不仅种类丰富,有以氟碳铈矿、独居石矿为主的各类轻稀土矿物,也有以离子型矿、磷钇矿等为主的重金属矿物。同时还有一些具有一定工业价值的稀土矿,如褐钇铌矿等。

1.3 稀土资源有“北轻南重”的分布特点

目前,国内已探明的稀土矿中,北方主要分布在内蒙古的白云鄂博和山东微山地区,南方主要是江西赣南、四川凉山和广东粤北等地区,形成了“北轻南重”的分布特点。轻稀土主要分布在北方的内蒙,离子型中重稀土矿主要分布在南方的江西等地区。

1.4 轻重稀土的开采利用存在问题

轻稀土矿含量多、利用范围广,但常常伴有危害性放射性元素,如钍等,不仅容易产生环境污染问题,还会给人类健康和生态环境造成一定的压力。在内蒙古自治区包头市郊区,包钢稀土形成的稀土废渣随废液通过管道输送到尾矿坝,日积月累的堆积,目前已形成了容量达1.7亿吨的“稀土湖”,严重污染环境;在江西赣州,一些开矿区甚至连井水都被污染,当地居民的健康受到严重威胁,恶性疾病高发。离子型中重稀土矿被称为“工业味精”,是世界各国争先抢夺的稀有矿物,而世界已探明的重稀土分布,几乎全部集中在中国的南方地区。由于离子型稀土中的稀土元素呈离子态吸附于土壤之中,矿区分散、矿点众多、采富弃贫、采易弃难现象严重,资源回收率较低,使得规模化工业性开采的难度大。

1.5 稀土工业形成完整的工业体系

我国的稀土工业经过近50年的发展,开发、利用的技术已经获得全面提高,尤其是中国科学院院士徐光宪教授提出的稀土串级理论后,稀土矿的工艺技术获得了显著提升。我国已建有内蒙古包头钢铁稀土公司、甘肃稀土公司、四川金攀西稀土有限责任公司、江西南方稀土高技术有限公司等大型稀土生产公司,以及众多的中小型企业。目前,已从稀土矿的采选、冶炼、加工、分离发展到稀土装备的制造、稀土制品的应用,这说明我国已经形成完整的稀土工业体系。生产规模的不断壮大,产品类型的不断增加,都在表明我国已经成为世界稀土工业强国,而稀土工业也将朝着全方位、高精端的方向快速发展。

1.6 稀土市场稳定发展,研发水平进一步提高

我国稀土工业取得的快速发展,不但基本上满足了国内经济社会发展的需要,也为全球稀土现状的发展作出了巨大的贡献。随着中国经济的快速发展,中国稀土行业市场也不断扩大,形成国有、民营、外资等多种经济成分并存的投资现状,稀土市场现金规模也在不断壮大。科研水平的提高,主要体现在稀土新材料产业的进步与发展,例如:稀土激光和发光材料、磁性材料、稀土储氢材料、稀土超导材料、稀土气体净化催化材料等。同时,将稀土的高效性能运用到节能灯、镍氢电池等民用终端产品,也在很大程度上满足了世界各国高科技行业发展的需求。

2 中国稀土工业发展带来的负面影响

中国的稀土行业在高速发展的同时也带来了很多的负面影响,中国也为此付出了巨大代价。尤其是环境上的损失使我们不得不重视稀土的不断开发带来的一系列问题。

2.1 稀土资源的过度开发

虽然我国的稀土储量位居世界首位,但随着各地区的无节制开采,以及国外新的稀土矿的不断开发,我国稀土资源储量正呈现急剧下降的趋势,很多的矿区都面临着矿山资源不断衰减的恶劣形势,最为明显的是曾经让我们为之骄傲的白云鄂博矿,现在它的主要矿区的稀土资源仅有原来产量的30%,采选利用率也仅有10%。相比于美国、日本等发达国家,我国的稀土开采利用率较低。美国虽然也有较丰富的稀土资源,占到世界稀土资源的16%,但却大量进口中国廉价的稀土资源,而将本国的资源进行战略储备。这将会使我国在未来的能源储备上处于战略劣势,必然会威胁到我国的经济发展、能源安全。

2.2 生态环境破坏严重

稀土在开采、选冶、分离中,会严重的破坏当地的生态环境,轻者有可能造成水土流失,土壤污染、酸化,重者稀土矿渣中的金属元素会使得污染农田,使得农田失去大量的有机质,使我们赖以生存的农田成为废田。大多数的轻稀土矿多伴生有重金属。因此,在提纯过程中易产生大量高污染气体、高浓度工业废水,同时还会产生具有放射性的矿渣。内蒙古白云鄂博矿区的大面积“矿湖”就是典型的污染产物。离子型中重稀土矿虽采用较为先进的原地浸矿工艺,但仍会产生多种含有重金属的污染物,对植被、地表水、地下水和农田都会产生不同程度的污染。同时,破坏生态环境的恢复与治理,将会花费地方财政更多的财力、物力,成为稀土矿区面临的问题。

2.3 稀土产业结构不合理

尽管我国稀土工业发展迅速,但仍需加强稀土新材料和稀土终端应用技术的研发,不断缩小与世界领先水平的差距。由于我国稀土产品的自主知识产权和稀土新型材料的制备技术较差,高要求的产品没有基本的技术支撑,使得稀土产业呈现不均衡发展,低端产品有残留,高端产品缺乏。同时,国内市场拥有大量中小企业,但有关键核心竞争力的大型国际企业却数量匮乏,稀土价格一直不能和金属等原材料相比,生态环境损失与换取的经济利益不成正比,这些都没有将我国稀土资源的巨大优势体现出来。

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