中國稀土：硬核的“工業(yè)維生素”

為了促進稀土產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，近日，國家發(fā)展改革委連續(xù)舉辦了三場座談會。會議主要議題有稀土環(huán)保、稀土黑色產(chǎn)業(yè)鏈、稀土集約化和高端化發(fā)展等。針對一個行業(yè)，如此密集的動作與表態(tài)，不難看出稀土作為戰(zhàn)略資源的特殊價值。

雄踞四個“世界第一”

稀土是17種金屬元素的總稱，被稱為“工業(yè)黃金”“工業(yè)維生素”“新材料之母”，因儲量稀少、不可再生而顯得尤其珍貴。不過，這種稀少的材料，卻在我國儲量豐富。早在1992年，鄧小平同志就曾說過：“中東有石油，中國有稀土。”

目前，中國的稀土在全世界范圍內(nèi)，儲量第一、產(chǎn)量第一、出口量第一、消費量第一。四個第一，也直接說明了中國稀土在整個世界稀土產(chǎn)業(yè)中的重要分量。

具體而言，按照2012年發(fā)布的《中國的稀土狀況與政策》白皮書顯示，全球已經(jīng)探明的稀土儲量約6588萬噸，中國占比約為23%，儲量第一。在中國地質(zhì)大學教授徐廣平的一篇論文中更是提到，截至2016年底，我國稀土儲量占世界稀土資源總儲量的37%。

同樣由《中國的稀土狀況與政策》顯示，我國的稀土產(chǎn)量也達到全世界90%以上，出口量和消費量都位于世界第一。

中國稀土礦產(chǎn)在地理分布上有“北輕南重”的特點，巖礦型輕稀土主要分布在內(nèi)蒙古包頭和四川涼山等地區(qū)，離子型中重稀土主要分布在江西贛州等地區(qū)。值得注意的是，我國南方的離子型礦中有全球70%以上的重稀土資源，其重稀土高達30%～80%，是具有絕對競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略資源。

什么是輕稀土和重稀土？資料顯示，每一種稀土元素的性質(zhì)十分相似，又不完全一樣。在稀土元素中，鑭、鈰、鐠等質(zhì)量較小的7種元素被稱為輕稀土;釓、鋱、鏑等質(zhì)量較大的元素被稱為重稀土。

目前，我國是全球唯一可以供應(yīng)全部稀土元素的國家。全世界絕大部分稀土依賴中國。美國政府問責局曾發(fā)布的一份報告中提到：“如果中國禁運稀土材料，那么中國之外的幾乎所有汽車、計算機、智能手機和飛機裝配線都可能被關(guān)閉，依賴稀土的美國和北約武器系統(tǒng)也將如此?！?/p>

市場應(yīng)用前景廣闊

“稀土是新材料之母?！敝袊こ淘涸菏?、鋼鐵研究總院副總工程師李衛(wèi)說，稀土元素具有優(yōu)異的光、電、磁等理化特性，能顯著改善鋼、鋁等傳統(tǒng)材料的性能，用以生產(chǎn)性能各異、品種繁多的新材料，可廣泛應(yīng)用于軍工和電子信息、光學、核工業(yè)、航空航天、新能源、高端裝備制造等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

如鑭能應(yīng)用到制備許多有機化工產(chǎn)品的催化劑中以及光轉(zhuǎn)換農(nóng)用薄膜，在國外，科學家把鑭對作物的作用賦予“超級鈣”的美稱;鈰的合金耐高熱，可以用來制造噴氣式推進器零件，作為玻璃添加劑，能吸收紫外線與紅外線，還被用作優(yōu)良的環(huán)保材料，應(yīng)用到汽車尾氣凈化催化劑中，可有效防止大量汽車廢氣排放到空氣中。

釹的最大用戶是釹鐵硼永磁材料，以其優(yōu)異的性能廣泛用于電子、機械等行業(yè)。釹鐵硼永磁體的問世，為稀土高科技領(lǐng)域注入了新的生機與活力。被稱作當代“永磁之王”，其中阿爾法磁譜儀的研制成功，標志著我國釹鐵硼磁體的各項磁性能已跨入世界一流水平。

在醫(yī)療上，釓的水溶性順磁絡(luò)合物，可提高人體的核磁共振成像信號;銩可用作醫(yī)用輕便X光機射線源，用以制造便攜式血液輻射儀，這種輻射儀放射出X射線照射血液并使白細胞下降，從而減少了器官移植早期的排異反應(yīng)。由于對腫瘤組織具有較高親合性，銩還可應(yīng)用于腫瘤的臨床診斷和治療。

同時，稀土還可以作為優(yōu)良的熒光、激光和電光源材料以及彩色玻璃、陶瓷的釉料。稀土離子與羥基、偶氮基或磺酸基等形成絡(luò)合物，使稀土廣泛用于印染行業(yè)。而某些稀土元素具有中子俘獲截面積大的特性，如釤、銪、釓、鏑和鉺，可用作原子能反應(yīng)堆的控制材料和減速劑。而鈰、釔的中子俘獲截面積小，則可作為反應(yīng)堆燃料的稀釋劑。

“稀土是影響未來發(fā)展的戰(zhàn)略元素?！敝锌圃喊^稀土研發(fā)中心主任池建義說，稀土是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支撐。

研究要有更大突破

歐美國家200年前就開始研究稀土，我國的相關(guān)研究僅有幾十年的歷史。

擁有300多名科研人員的包頭稀土研究院，是國內(nèi)最大的稀土科研機構(gòu)。院長楊占峰指出，近些年我國稀土研究水平明顯提高，但與國外相比，基礎(chǔ)和應(yīng)用研究差距仍較大，許多方面我們只知其然，不知其所以然?！半m然論文數(shù)量不輸別人，可一到具體應(yīng)用，往往已被日本、美國、歐洲人的專利覆蓋了?！?/p>

“從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到開發(fā)出產(chǎn)品，需要一個較長的過程?！背亟x說，比如他們最新研發(fā)出的稀土硫化物著色劑，在不同燒制溫度下色彩變化無窮，這種顏料還可用作軍用隱身等材料，“然而我們知道結(jié)果，卻不知機理，要得到數(shù)據(jù)與配方，至少還得5年時間，需科學家立項跟進研發(fā)。”

李衛(wèi)說：“基礎(chǔ)研究不足，一些核心技術(shù)沒有出現(xiàn)在我國?！崩?，我國供應(yīng)著全世界90%的稀土，生產(chǎn)著占全球70%的稀土磁性材料，但專利大多在日本和美國企業(yè)手中，出口產(chǎn)品還得向人家付專利費。

專家表示，稀土元素在第四級電子層的能級理論計算，有近20萬個能級躍遷，目前人類對稀土的認識程度微乎其微，探究空間巨大。作為稀土資源大國，我國需對稀土進行系統(tǒng)性基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，力求在新材料“牽牛鼻子”方面有重大突破。（據(jù)《科技日報》《經(jīng)濟參考報》）