稀土不是一种金属,而是 17 种金属元素的统称,包括化学元素周期表中的15种镧系元素——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),以及与镧系元素密切相关的两个元素钪(Sc)和钇(Y)。
其中镧、镝、铈、镨、钕、钷、钐、铕7个元素为轻稀土元素,亦称铈组稀土元素;钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇等9个元素称为重稀土元素,亦称钇组稀土元素。
最具有价值的是重稀土,被广泛应用于军事、航空领域,从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中取得压倒性胜利,都得益于稀土科技领域的技术。
重稀土中的钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇已知可采储量几乎为中国独有。以“镝”(dysprosium)为例,凡是激光、核反应堆、计算机硬碟、汽电共生引擎等,都必须要使用镝,而世界上只有中国有,在其他国家几乎没有发现过可采的储量
很多人觉得中国虽然拥有非常丰富的稀土资源,但是稀土加工技术很弱,所以无法对美国、日本等形成威慑力。
这是一个错误的认知啊,中国的稀土技术垄断全球。另外,中国对出口稀土的量很多年以前就进行了控制,我们现在出口的稀土产品,很多都是从欧美进口的稀土矿,进行加工之后在出口。
中国能够手握稀土这张王牌,这一切都要感谢一个人,那就是徐光宪院士,在早期,中国虽然稀土储存量巨大,但是却严重缺乏技术,导致中国不得不用低价把稀土原料卖出去,再花高价买外国加工好的成品,使我国长期处于有资源无利益的困境。
徐光宪原来从事核燃料萃取化学的研究,1962年提出了被国内普遍采纳的萃取体系分类法,1971年底徐光宪从江西农场返回北京大学化学系工作。当时化学系在搞稀土元素的分离提纯。他认为,稀土元素在我国有得天独厚的资源优势,应该让它在社会建设中发挥更大作用,而萃取法用于稀土分离提纯是大有可为的。
他精心设计出一套化学操作流程,并导出与此相应的一套串级萃取理论公式,在此基础上设计出一种回流串级萃取新工艺,把稀土分离纯度提高到了创世界纪录的99.99%。利用这套新工艺,原本复杂的稀土生产工艺被彻底简单化,一开始需要一百多天才能完成的模拟实验流程被缩短到不超过一星期!
同行们几乎都不相信,真的可以解决这项世界难题?让徐光宪感动的是,在质疑中,当时的稀土第一大厂上海跃龙厂决定第一个尝试他的技术。让人惊讶的奇迹发生了:一排排看似貌不惊人的萃取箱像流水线一样连接起来。只需要在这边放入原料,在流水线另一端的不同出口就会源源不断地输出各种高纯度的稀土元素。提取出来的稀土纯度之高,甚至超过了欧美的技术水平。自此,我国稀土分离技术开始走在世界前列,根本改变了受制于人的困窘局面。
后来,欧美把自己的工厂关了,用很便宜的价格买中国的稀土做储备,按照徐光宪院士的话来说:“1995-2005的十年间,我们以很低的价格出口高纯优质稀土55亿美元,损失至少55亿美元,使日本和韩国等国在低价的时候,储备了20年的稀土。”
中国虽然成为世界上最大的稀土出口国,但是自己没有定价权。中国稀土走私、廉价出口、回收利用率低、资源浪费和环境污染严重等问题十分严重。
85 岁高龄的徐光宪提出用10亿美元外汇储备,建立稀土和钍的战略储备,他认为美国和日本都有战略元素储备制度,规定35种元素为战略元素,包括铀、钍、钚、锂、锆、铪、铌、钽以及除Pm以外的16种稀土元素。法律规定国家要有一定的储备量,以免战争时受制于人。
中国也应该向它们学习,完善中国稀土储备战略。
除此之外,他还提出控制生产和冶炼总量,他认为现在稀土的应用范围越来越广,比如节能灯、利用风电的发电机等高新技术和军事上定向的精确瞄准都非用稀土不可。过两年,国外的储备用完了,还是要买,到时候我们就掌握了定价权。英国日本都害怕中国控制稀土,认为认为中国掌控世界未来技术的钥匙,并建议重点支持包钢稀土、五矿集团、江西铜业主导产业发展。主导产业发展。
徐光宪院士的提议得到了采纳,2009年开始,中国出口稀土的量开始有效控制,根据世界市场的需求调整出口量,从而一举扭转了稀土贱卖的现象。在今时今日,稀土已经成为了中国手中的王牌,全中国研究稀土的中青年学者,几乎全部都是徐光宪院士的学生。
如今的中国稀土产业在稀土的所有技术上已经实现了垄断,美国的钼公司、日本的稀土分离企业、法国的罗地亚公司等一些长期霸占世界市场的稀土垄断企业,不得不分别减产、停产。2015年,美国芒廷帕斯矿申请破产保护。至此,美国稀土工业彻底崩盘。
2016年2月,美国政府问责局曾发布了一份关于稀土材料报告,据其估算,美国可能需要15年才能建成国内稀土供应链。
2014—2017年间,美国80%的进口稀土化合物和金属来源于中国,6%来自爱沙尼亚,日本和法国各3%,而爱沙尼亚、法国和日本的化合物和金属产品甚至也来源于中国和其他地区。。中国成了全球唯一拥有稀土全产业链的国家,2011年,中国稀土冶炼产品产量为9.69万吨,占世界总产量的90%以上。中国生产的稀土永磁材料、发光材料、储氢材料、抛光材料等均占世界产量的70%以上。
2018年,中国成为世界最大的稀土进口国,就像我之前说的那样,中国减少开采自己的稀土矿,而是进口稀土矿,进行提炼,然后出口稀土产品,低价买,高价卖,形成了完美的一条龙服务。中国2018年从美国进口了大概25000吨稀土及氧化物。
可以说,中国真正让欧美害怕的不是稀土矿,而是稀土技术。截至2018年8月,中国积累的稀土专利申请量已经比美国多出2.3万余件。自2011年以来,中国每年稀土专利申请量都超过世界其他国家的总和。与世界其他国家相比,中国的申请速度在加快——2011年到2018年增加了250%。中国公司可以通过专利诉讼和专利封锁等法律策略来破坏或废除现有的非中国专利。
江西省稀土学会常务副秘书长孟庆江曾自豪:“国外开采了稀土也只能送到中国来。”很多人问中国为什么不用稀土制裁美国,中美之间的摩擦是一个长期的过程,你见过谁打牌一开始就出王炸的呢?
最后,让我们一起向徐光宪院士致敬,正是因为他居安思危的精神,我们才可以手握稀土这张王牌。