摘 要:中國(guó)是世界上稀土資源最豐富的國(guó)家,也是國(guó)際市場(chǎng)上稀土輸出最多的國(guó)家。文章主要介紹了我國(guó)稀土市場(chǎng)的現(xiàn)狀,以及稀土在工業(yè)產(chǎn)業(yè)方面的巨大應(yīng)用作用。
關(guān)鍵詞:稀土;現(xiàn)狀;存在問(wèn)題
稀土,是指元素周期表中的原子序數(shù)57-71的15種鑭系元素和與鑭系元素關(guān)系密切的原子序數(shù)21的鈧(Y)、和原子序數(shù)39的釔(Sc)。15種鑭系元素同位于周期表第6周期的57號(hào)位置上,一般分為兩組分別是鈰組的鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu),釔組的釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)。雖然稀土名稱中帶有“土”,但其本身是極其活潑的金屬元素,活潑性僅次于堿金屬和堿金屬氧化物。稀土元素是在1794年,由芬蘭的化學(xué)家加多林從未知的礦化物發(fā)現(xiàn)的,即從硅鈹釔礦中發(fā)現(xiàn)了“釔土”(氧化釔)。由于各種稀土元素的性質(zhì)極其相似,又多以氧化物混合物的形式存在于各種復(fù)雜的礦物中。因此,稀土元素的分離和提純是一項(xiàng)極其困難的工作。事實(shí)上,從1794年發(fā)現(xiàn)釔土開(kāi)始,到1945年最后一個(gè)稀土元素钷的被提取出來(lái),前后共經(jīng)歷了150多年。
1 中國(guó)稀土現(xiàn)狀
稀土元素在地殼中分布十分廣泛,但是分布卻很不均勻,其中亞洲有中國(guó)、印度,北美有美國(guó)、加拿大,還有俄羅斯、澳大利亞、南非、埃及等幾個(gè)國(guó)家。世界稀土資源儲(chǔ)量最大的國(guó)家是中國(guó),其中,內(nèi)蒙古包頭的白云鄂博稀土礦是以氟碳鈰礦為主的,與美國(guó)加利福尼亞的芒廷帕斯礦并稱世界的最大礦之一。根據(jù)中國(guó)稀土學(xué)會(huì)統(tǒng)計(jì),截至2009年世界稀土資源量(折合稀土氧化物REO)為8,109萬(wàn)噸,其中中國(guó)為1,859萬(wàn)噸,占世界稀土資源量的23%。其它稀土資源豐富的國(guó)家或組織包括獨(dú)聯(lián)體(23%),美國(guó)(16%),澳大利亞(7%)和印度(4%)。世界上許多國(guó)家的稀土產(chǎn)品對(duì)中國(guó)的稀土有很強(qiáng)的依賴性,從產(chǎn)量來(lái)看,2011年中國(guó)稀土約為9.7萬(wàn)噸,稀土產(chǎn)品產(chǎn)量已經(jīng)接近了世界總產(chǎn)量的90%,在國(guó)際市場(chǎng)上處于絕對(duì)的壟斷地位。
中國(guó)的稀土資源及稀土工業(yè)主要有以下特點(diǎn)。
1.1 儲(chǔ)量大
目前,我國(guó)稀土的礦業(yè)工業(yè)儲(chǔ)量和遠(yuǎn)景儲(chǔ)量均位居世界首位,其中,位于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市的白云鄂博礦,不僅儲(chǔ)量居世界第一,而且開(kāi)發(fā)條件得天獨(dú)厚,是我國(guó)也是目前世界上最大的稀土礦山。
1.2 稀土資源種類豐富
我國(guó)的稀土礦物不僅種類豐富,有以氟碳鈰礦、獨(dú)居石礦為主的各類輕稀土礦物,也有以離子型礦、磷釔礦等為主的重金屬礦物。同時(shí)還有一些具有一定工業(yè)價(jià)值的稀土礦,如褐釔鈮礦等。
1.3 稀土資源有“北輕南重”的分布特點(diǎn)
目前,國(guó)內(nèi)已探明的稀土礦中,北方主要分布在內(nèi)蒙古的白云鄂博和山東微山地區(qū),南方主要是江西贛南、四川涼山和廣東粵北等地區(qū),形成了“北輕南重”的分布特點(diǎn)。輕稀土主要分布在北方的內(nèi)蒙,離子型中重稀土礦主要分布在南方的江西等地區(qū)。
1.4 輕重稀土的開(kāi)采利用存在問(wèn)題
輕稀土礦含量多、利用范圍廣,但常常伴有危害性放射性元素,如釷等,不僅容易產(chǎn)生環(huán)境污染問(wèn)題,還會(huì)給人類健康和生態(tài)環(huán)境造成一定的壓力。在內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市郊區(qū),包鋼稀土形成的稀土廢渣隨廢液通過(guò)管道輸送到尾礦壩,日積月累的堆積,目前已形成了容量達(dá)1.7億噸的“稀土湖”,嚴(yán)重污染環(huán)境;在江西贛州,一些開(kāi)礦區(qū)甚至連井水都被污染,當(dāng)?shù)鼐用竦慕】凳艿絿?yán)重威脅,惡性疾病高發(fā)。離子型中重稀土礦被稱為“工業(yè)味精”,是世界各國(guó)爭(zhēng)先搶奪的稀有礦物,而世界已探明的重稀土分布,幾乎全部集中在中國(guó)的南方地區(qū)。由于離子型稀土中的稀土元素呈離子態(tài)吸附于土壤之中,礦區(qū)分散、礦點(diǎn)眾多、采富棄貧、采易棄難現(xiàn)象嚴(yán)重,資源回收率較低,使得規(guī)?;I(yè)性開(kāi)采的難度大。
1.5 稀土工業(yè)形成完整的工業(yè)體系
我國(guó)的稀土工業(yè)經(jīng)過(guò)近50年的發(fā)展,開(kāi)發(fā)、利用的技術(shù)已經(jīng)獲得全面提高,尤其是中國(guó)科學(xué)院院士徐光憲教授提出的稀土串級(jí)理論后,稀土礦的工藝技術(shù)獲得了顯著提升。我國(guó)已建有內(nèi)蒙古包頭鋼鐵稀土公司、甘肅稀土公司、四川金攀西稀土有限責(zé)任公司、江西南方稀土高技術(shù)有限公司等大型稀土生產(chǎn)公司,以及眾多的中小型企業(yè)。目前,已從稀土礦的采選、冶煉、加工、分離發(fā)展到稀土裝備的制造、稀土制品的應(yīng)用,這說(shuō)明我國(guó)已經(jīng)形成完整的稀土工業(yè)體系。生產(chǎn)規(guī)模的不斷壯大,產(chǎn)品類型的不斷增加,都在表明我國(guó)已經(jīng)成為世界稀土工業(yè)強(qiáng)國(guó),而稀土工業(yè)也將朝著全方位、高精端的方向快速發(fā)展。
1.6 稀土市場(chǎng)穩(wěn)定發(fā)展,研發(fā)水平進(jìn)一步提高
我國(guó)稀土工業(yè)取得的快速發(fā)展,不但基本上滿足了國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要,也為全球稀土現(xiàn)狀的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,中國(guó)稀土行業(yè)市場(chǎng)也不斷擴(kuò)大,形成國(guó)有、民營(yíng)、外資等多種經(jīng)濟(jì)成分并存的投資現(xiàn)狀,稀土市場(chǎng)現(xiàn)金規(guī)模也在不斷壯大??蒲兴降奶岣?,主要體現(xiàn)在稀土新材料產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展,例如:稀土激光和發(fā)光材料、磁性材料、稀土儲(chǔ)氫材料、稀土超導(dǎo)材料、稀土氣體凈化催化材料等。同時(shí),將稀土的高效性能運(yùn)用到節(jié)能燈、鎳氫電池等民用終端產(chǎn)品,也在很大程度上滿足了世界各國(guó)高科技行業(yè)發(fā)展的需求。
2 中國(guó)稀土工業(yè)發(fā)展帶來(lái)的負(fù)面影響
中國(guó)的稀土行業(yè)在高速發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了很多的負(fù)面影響,中國(guó)也為此付出了巨大代價(jià)。尤其是環(huán)境上的損失使我們不得不重視稀土的不斷開(kāi)發(fā)帶來(lái)的一系列問(wèn)題。
2.1 稀土資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)
雖然我國(guó)的稀土儲(chǔ)量位居世界首位,但隨著各地區(qū)的無(wú)節(jié)制開(kāi)采,以及國(guó)外新的稀土礦的不斷開(kāi)發(fā),我國(guó)稀土資源儲(chǔ)量正呈現(xiàn)急劇下降的趨勢(shì),很多的礦區(qū)都面臨著礦山資源不斷衰減的惡劣形勢(shì),最為明顯的是曾經(jīng)讓我們?yōu)橹湴恋陌自贫醪┑V,現(xiàn)在它的主要礦區(qū)的稀土資源僅有原來(lái)產(chǎn)量的30%,采選利用率也僅有10%。相比于美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)的稀土開(kāi)采利用率較低。美國(guó)雖然也有較豐富的稀土資源,占到世界稀土資源的16%,但卻大量進(jìn)口中國(guó)廉價(jià)的稀土資源,而將本國(guó)的資源進(jìn)行戰(zhàn)略儲(chǔ)備。這將會(huì)使我國(guó)在未來(lái)的能源儲(chǔ)備上處于戰(zhàn)略劣勢(shì),必然會(huì)威脅到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源安全。
2.2 生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重
稀土在開(kāi)采、選冶、分離中,會(huì)嚴(yán)重的破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,輕者有可能造成水土流失,土壤污染、酸化,重者稀土礦渣中的金屬元素會(huì)使得污染農(nóng)田,使得農(nóng)田失去大量的有機(jī)質(zhì),使我們賴以生存的農(nóng)田成為廢田。大多數(shù)的輕稀土礦多伴生有重金屬。因此,在提純過(guò)程中易產(chǎn)生大量高污染氣體、高濃度工業(yè)廢水,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生具有放射性的礦渣。內(nèi)蒙古白云鄂博礦區(qū)的大面積“礦湖”就是典型的污染產(chǎn)物。離子型中重稀土礦雖采用較為先進(jìn)的原地浸礦工藝,但仍會(huì)產(chǎn)生多種含有重金屬的污染物,對(duì)植被、地表水、地下水和農(nóng)田都會(huì)產(chǎn)生不同程度的污染。同時(shí),破壞生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與治理,將會(huì)花費(fèi)地方財(cái)政更多的財(cái)力、物力,成為稀土礦區(qū)面臨的問(wèn)題。
2.3 稀土產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理
盡管我國(guó)稀土工業(yè)發(fā)展迅速,但仍需加強(qiáng)稀土新材料和稀土終端應(yīng)用技術(shù)的研發(fā),不斷縮小與世界領(lǐng)先水平的差距。由于我國(guó)稀土產(chǎn)品的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和稀土新型材料的制備技術(shù)較差,高要求的產(chǎn)品沒(méi)有基本的技術(shù)支撐,使得稀土產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)不均衡發(fā)展,低端產(chǎn)品有殘留,高端產(chǎn)品缺乏。同時(shí),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)擁有大量中小企業(yè),但有關(guān)鍵核心競(jìng)爭(zhēng)力的大型國(guó)際企業(yè)卻數(shù)量匱乏,稀土價(jià)格一直不能和金屬等原材料相比,生態(tài)環(huán)境損失與換取的經(jīng)濟(jì)利益不成正比,這些都沒(méi)有將我國(guó)稀土資源的巨大優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)出來(lái)。
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