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稀土元素 编辑
稀土,指镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇等元素的总称。
最早发现稀土的是芬兰化学家加多林(John Gadolin)。1794年,他从一块形似沥青的重质矿石中分离出第一种稀土“元素”(钇土,即Y2O3) 。
因为18世纪发现的稀土矿物较少,当时只能用化学法制得少量不溶于水的氧化物,历史上习惯地把这种氧化物称为“土”,因而得名稀土 。
2024年6月29日,国务院总理李强签署国务院令,公布《稀土管理条例》,自2024年10月1日起施行。
中文名:稀土元素
外文名:Rare earth element
别名:工业维生素
应用:石油、化工、冶金、纺织、陶瓷以及永磁材料
分布国家:中国、印度、美国等
稀土及材料
根据稀土原色的物理化学性质的差异性和相似性,以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征,十七种稀土元素通常分为三组。
轻稀土组:镧、铈、镨、钕、钷
中稀土组:钐、铕、钆、铽、镝
重稀土组:钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇
稀土元素在元素周期表中的位置
稀土金属一般分为混合稀土金属和单一稀土金属。混合稀土金属的组成与矿石中原有的稀土成份接近,单一金属是各稀土分离精制的金属。以稀土氧化物(除钐、铕、镱及铥的氧化物外)为原料用一般冶金方法很难还原成单一金属,因其生成热很大、稳定性高。因此如今生产稀土金属常用的原料是它们的氯化物和氟化物。
熔盐电解
工业上大批量生产混合稀土金属一般使用熔盐电解法。这一方法是把稀土氯化物等稀土化合物加热熔融,然后进行电解,在阴极上析出稀土金属。电解法有氯化物电解和氧化物电解两种方法。单一稀土金属的制备方法因元素不同而异。钐、铕、镱、铥因蒸气压高,不适于电解法制备,而使用还原蒸馏法。其它元素可用电解法或金属热还原法制备。
氯化物电解是生产金属最普通的方法,特别是混合稀土金属工艺简单,成本便宜,投资小,但最大缺点是氯气放出,污染环境。
氧化物电解没有有害气体放出,但成本稍高些,一般生产价格较高的单一稀土如钕、镨等都用氧化物电解。
真空还原
电解法只能制备一般工业级的稀土金属,如要制备杂质较低,纯度高的金属,一般用真空热还原的方法来制取。一般是把稀土氧化物先制成氟化稀土,在真空感应炉内用金属钙进行还原,制得粗金属,然后再经过重熔和蒸馏获得较纯的金属,这一方法可以生产所有的单一稀土金属,但钐、铕、镱、铥不能用这种方法。钐、铕、镱、铥与钙的氧化还原电位仅使氟化稀土产生部分还原。一般制备这些金属,是利用这些金属的高蒸汽压和镧金属的低蒸气压的原理,将这四种稀土的氧化物与镧金属的碎屑混合压块,在真空炉中进行还原,镧比较活泼,钐、铕、镱、铥被镧还原成金属后收集在冷凝上,与渣很容易分开。
材料方面
稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。
稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。
稀土钴及钕铁硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,被广泛用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶,可用于微波与电子工业;用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃,可作为固体激光材料;稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料;镧镍金属是70年代新发展起来的贮氢材料;铬酸镧是高温热电材料;当前世界各国采用钡钇铜氧元素改进的钡基氧化物制作的超导材料,可在液氮温区获得超导体,使超导材料的研制取得了突破性进展。此外,稀土还广泛用于照明光源,投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉 。
石油化工
用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程;在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大1.5倍;在合成顺丁橡胶和异戊橡胶过程中,采用环烷酸稀土-三异丁基铝型催化剂,所获得的产品性能优良,具有设备挂胶少,运转稳定,后处理工序短等优点;复合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。
玻璃陶瓷
主要包括以下几个方面:超导陶瓷、压电陶瓷、导电陶瓷、介电陶瓷及敏感陶瓷等。
稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显像管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化作用,降低玻璃中的铁含量,以达到脱除玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃,其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性,并能使制品呈现不同的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业 。
随着材料科学的发展,近年来功能复合陶瓷备受关注,稀土掺杂在功能复合陶瓷的开发研究方面也取得了较大进展。浙江大学陈昂 等,采用常规功能陶瓷的制备方法,YBa2Cu3O7-x和铁电陶瓷BaTiO3复合,获得了铁电性与超导性共存的YBa2Cu3O7-x-BaTiO3系复合功能陶瓷,其电导特性符合三维导电行为,并当YBa2Cu3O7-x含量较高时呈超导性。
智能陶瓷是指具有自诊断、自调整、自恢复、自转换等特点的一类功能陶瓷。如前所述在锆钛酸铅(PZT)陶瓷中添加稀土镧而获得的锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷,不但是一种优良的电光陶瓷,而且因其具有形状记忆功能,即体现出形状自我恢复的自调谐机制,故也是一种智能陶瓷。智能陶瓷材料概念的提出,倡导了一种研制和设计陶瓷材料的新理念,对拓宽稀土在近代功能陶瓷中应用极为有利。近年的研究还表明,稀土在生物陶瓷、抗菌陶瓷等新型陶瓷材料中也有着独特的作用。由于稀土元素可与银、锌、铜等过渡元素协同增效,开发的稀土复合磷酸盐抗菌可使陶瓷表面产生大量的羟基自由基,从而增强了陶瓷的抗菌性能。
稀土陶瓷颜料主要是指五种色相的组合着色锆英石基稀土陶瓷颜料。它可用作彩釉砖、外墙砖、地砖等建筑陶瓷的装饰材料,尤其适用于卫生洁具陶瓷制品的彩饰,还可用作瓷器釉上彩、釉中彩和釉下彩的色基。组合着色锆英石基稀土陶瓷颜料,是以二氧化锆、二氧化硅为基质材料,以过渡元素和稀土元素为组合着色剂,添加少量矿化剂,经高温900~1150℃固相反应合成。其主要技术指标如下:色相有红、黄、蓝、绿和灰,稳定性小于或等于1280℃最高可达1300℃,适应气氛为氧化焰,颗粒直径小于15μm的不少于92%,大于30μm者为零新材料。
农业方面
研究结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力 。
大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早1~2天,株高增加0.2米,早熟3~5天,而且籽粒饱满,增产14%。大豆用稀土拌种,出苗提早1天,单株结荚数增加14.8~26.6个,3粒荚数增多,增产14.5%~20.0%。喷施稀土可使苹果和柑橘果实的Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着色和早熟。并可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率。向田间作物施用微量的硝酸稀土,可使其产量增加5~10%。
现状
中国的稀土储量最多时占世界的71.1%,2010年占比在23%以下。
中国稀土储量在1996至2009年间大跌37%,只剩2700万吨。按现有生产速度,中国的中、重类稀土储备仅能维持15至20年,在2040-2050年前后必须从国外进口才能满足国内需求 。
中国并非世界上唯一拥有稀土的国家,却在过去几十年承担了世界稀土供应的角色,结果付出了破坏自身天然环境与消耗自身资源的代价。
日本开始在全球范围内四处寻找能够替代中国的稀土供应源。东京计划投资12亿美元用来改善稀土供应状况。日本已经与蒙古闪电达成协议,从本月起开发该国的稀土资源。另一稀土消耗大国韩国也有类似的计划。本月初,韩国宣布将投资1500万美元,在2016年前储备1200吨稀土。
产量
鉴于中国内稀土产业链的严重过剩,尤其是冶炼分离产能产能规模达到32 万吨,远超全球每年的消费需求近3 倍,而真实产量也远大于政府的生产控制总量。我们认为单纯分析全球供求平衡格局实质性意义不大,稀土未来投资机会关键在于寻找供给紧缩的事件驱动因素和下游需求的边际改善空间。
从2013 年以来,政府对稀土私挖盗采的打击逐步落到实处,同时稀土价格大幅回落,国内稀土的真实产量处于下降通道。
价钱低
当前纯度为99.9%的氧化铈为18元/公斤,过去最高卖到30元/公斤,有时稀土的价格甚至贱过猪肉。就拿提价的氧化钕来说,它的售价最少应该在110至120元/公斤之间,才能够补偿镧、铈、钇和部分重稀土元素积压造成的损失。
稀土行业协会人士的共识是:全国30种稀土产品平均出口价格虽然均有所提高,但这个价格只是表面的风光,因为从5月开始国家取消了稀土企业的两项出口退税,同时大量压缩了出口配额企业名额,如果折算这两种因素,加上原辅材料及水电、运输等价格上涨等因素,中国稀土价格仍徘徊在低谷。从1990年到 2005年,中国稀土的出口量增长了近10倍,可是平均价格却被压低到当初价格的64%。在世界高科技电子、激光、通讯、超导等材料呈几何级需求的情况下,中国的稀土价格并没有水涨船高。
一些来自稀土企业的代表说,按照当前的价格,稀土企业的利润一般在1%至5%之间。就是最高达到5%左右的利润,卖的也是土的价钱。
《中国稀土现状与政策》白皮书透露,中国稀土储量曾占全世界的71.1%,但国务院新闻办2012年发布的《中国的稀土状况与政策》白皮书显示,我国稀土储量约占世界总储量的23%。从71.1%到23%,反映出的不仅是国内稀土生产行业的混乱与无序,同时,也有稀土后端产业链的欠缺。如何让稀土分离及其下游产业得到健康发展,仍然是一个令人深思的问题。
中国稀土产业在世界上拥有多个第一:资源储量第一,占23%左右;产量第一,占世界稀土商品量的80%至90%;销售量第一,60%至70%的稀土产品出口到国外。
专家指出,中国稀土产品价格长期以来一直受国外商家控制。国外一些有实力的贸易商和企业在低价时大量购进中国稀土产品,价格上涨时则停止采购、使用库存,待再次降价时再行购进。这就逼着国内企业竞相降价出售。国外都是大买家,而我们是100多家企业对外销售。中国出口企业之间的恶性竞争,使宝贵的稀土短线产品钕、铽、镝、铕等低价外销,而铈、镧、钇等大量积压,企业在微利线上挣扎。
中国2/3稀土已外流
中国是在敞开了门不计成本地向世界供应稀土。意大利稀土问题研究专家德古拉伯爵在其文章中称:中国稀土在世界的比例,不久前说的是85%以上,但是当前中国的实际稀土量已经不足世界的30%。德古拉伯爵的观点得到了中国官方数据的佐证:2012年6月20日,国务院新闻办发布《中国的稀土状况与政策》白皮书。该文件指出,我国以23%的稀土资源承担了世界90%以上的市场供应。美、俄以及一些是有稀土资源的欧洲国家均为从中国进口稀土。日本已经囤积中国稀土足够其国内使用100-300年,从而掌握稀土的国际定价权。对比这些年国际铁矿石、石油价格不停的翻倍增长,中国稀土的浪费让人困惑。
稀土开采属于重污染行业,白云鄂博矿区的村民癌症比例很高,羊群的羊毛很难看,有些羊长着内外双重牙齿。对稀土企业应当收取高额的资源税、环保税,不能让资源出口,而把污染留给国内。而当前我们保护稀土的措施手段粗糙、政策愚蠢,没有遵守国际博弈的游戏规则,导致授人以柄,被欧美进行WTO诉讼,国际处境非常被动。我们要利用规则进行博弈,控制国内市场炒高资源价格并且建立国家的战略储备,国内使用稀土的企业,可以进行高科技的补贴。这才是符合国际游戏规则的措施,才是利用规则维护国家根本利益的关键。
管理办法
出口禁止
既然过去几十年中,政府领导不可谓不关注,主管部门不可谓不尽心,专家学者们也提出了大量的建议,但中国的稀土开发依然还停留在低水平,那么从长远计,最有效而且最容易实行的方式,莫过于立刻禁止稀土出口,只维持国内生产以及研发所需的产出规模,或者干脆从国际市场购买。
此好处有二:第一,能最大限度地保护不可再生的稀土资源,从根子上杜绝地方对稀土的无序开发以及偷盗行为,因为这些年,稀土的大量流失,正是因为一些政府和个人被国际市场的蝇头小利所惑;第二,解决产业整合,淘汰生产。
稀土储备
内蒙古自治区副主席赵双连在2009年9月3日举行的国新办新闻发布会上透露,内蒙古正在和国家有关部门协商请示建立稀土储备制度,从而使稀土价格能够更加稳定。他同时表示,以包钢稀土集团为龙头对中国西部的稀土产业的整合基本完成。
包钢稀土已经基本形成了一条贯穿上下游的完整产业链。以包钢稀土为中心的北方大型稀土产业集团公司的已经初具雏形。当前,包钢稀土对内蒙稀土资源控制力很强,已占据垄断地位。
联合机制
稀土行业的七雄格局已经形成,包钢稀土、广晟有色、厦门钨业、赣州矿业;国字号的三雄有中色建、中铝公司、五矿集团。独占南方离子型中重稀土资源开采大权的广晟有色、赣州矿业尤其引人瞩目。但要监管、杜绝民采偷盗行为,单凭稀土龙头企业的作为是不够的,政府作为监管主体不可缺位。
2010年8月10日上午,南方五省(区)15市稀土开发监管区域联合行动启动仪式在广东省河源市举行。广东、广西、福建、江西、湖南五省(区)15市共同签署《南方五省(区)15市稀土开发监管区域联合行动方案》,共同规范中国稀土开发经营秩序,促进中国稀土产业协调发展。
稀土限采
国土资源部决定,2010年继续对钨矿、锑矿和稀土矿实行开采总量控制管理;2011年6月30日前,原则上暂停受理新的钨矿、锑矿和稀土矿勘查、开采登记申请。
国土资源部发出通知,2010年全国钨精矿(三氧化钨含量65%)开采总量控制指标为80000吨,其中主采指标66480吨,综合利用指标13520吨。锑矿(金属量)开采总量控制指标为100000吨,稀土矿(稀土氧化物REO)开采总量控制指标为89200吨,其中轻稀土77000吨,中重稀土12200吨。
通知要求各省(区、市)国土资源行政主管部门要按照国土资源部下达的控制指标,认真做好指标分解和下达工作,做到控制指标到市、县、矿山企业。4月底前将指标分解和落实情况报国土资源部。各省(区、市)国土资源行政主管部门要按照有关规定要求,签订开采总量控制责任书和合同书,落实专人对矿山企业控制指标执行情况进行监管。国土资源部将严格审核各地钨、锑和稀土矿开采总量控制指标执行情况季报,并将组织开展钨、锑和稀土矿开采总量控制指标执行情况检查。
在快速发展的同时,中国的稀土行业存在不少问题,中国也为此付出了巨大代价。
稀土资源税
2011年,财政部、国家税务总局首次下发通知,决定自当年4月1日起,统一调整稀土矿原矿资源税税额标准,上调幅度逾10倍。当时调整后的稀土资源税税额标准为:轻稀土包括氟碳铈矿、独居石矿,60元/吨;中重稀土包括磷钇矿、离子型稀土矿,30元/吨。
商务部2015年元旦期间调整了出口许可目录,稀土被取消配额管理,只需凭出口合同即可申领出口,无需提供批文。这意味着稀土出口新政如预期中的逐步落地。
2012年6月,国务院发布《中国的稀土状况与政策》白皮书,全面介绍了我国稀土的现状、保护和利用情况、发展原则和目标以及相关政策,以增进国际社会对我国稀土的了解。
保护措施
2024年6月29日,国务院总理李强签署国务院令,公布《稀土管理条例》,自2024年10月1日起施行。
2012年7月稀土战略收储工作已启动,国家财政资金将通过企业进行收储。这是我国首次启动稀土战略收储。
针对国内稀土行业集中度低、产业竞争力差、稀土定价权缺失等问题,工信部提出稀土行业将加速整合,形成2-3家大型稀土产业集团。根据工信部2012年8月份发布的《稀土行业准入条件》,当前50%左右的冶炼分离企业达不到行业准入标准,面临着被整合或淘汰的命运。
国内首个稀土交易平台挂牌
2012年8月8日上午,我国第一家稀土产品交易平台将在包头挂牌。包钢稀土、厦门钨业等12家稀土生产和流通骨干企业,每家出资1000万,在北方的稀土重镇包头成立国内首个稀土交易平台。
虽然全国性的稀土交易平台是第一次建立,一定程度上解决了卖的问题,但是产的问题还是存在的。因为国内深加工水平比较低,单靠一个稀土的交易平台并没有解决技术升级的问题,平台的建立和稀土深加工行业的发展会起到相互促进作用。
出口量统计
一季度稀土出口量增价跌,主要原因是国家配额增加使得出口量增多,而需求不振是制约稀土价格的主要因素。据悉,在商务部公布稀土出口企业首批出口配额中,包钢集团公司获得1811吨,其中包钢稀土553吨。与此同时,稀土业存在产能过剩状况,国际市场对中国稀土原料依赖度也有所减弱。
取消关税
中国宣布到2015年5月1日已经取消了违反世贸组织规定的稀土出口关税。早些时候中国也取消了对稀土的出口配额。
2014年8月世贸组织在美国等伙伴国家提出申诉后裁决,中国对稀土出口实行配额和征收关税违反了世贸组织的规定。
稀土特点
稀土由14种自然元素,以及合成元素组成。自然储量超过1.5亿吨,可开采储量超过0.88亿吨。稀土市场是一个多元化的市场,它不只是一个产品,而是15个稀土元素和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99.9999%的单一稀土氧化物及稀土金属,均具有多种多样的用途。加上相关的化合物和混合物,产品不计其数。
稀土元素在地壳中的含量并不稀少,总的克拉克值达到了234.51%,比常见元素铜(克拉克值10%)、锌(克拉克值5%)、锡(克拉克值4%)、铅(克拉克值14%)、镍(克拉克值8%)、钴(克拉克值3%)都多。稀土元素在自然界矿物中的分布总体上看存在着三个特点:
①随原子序数的增加,稀土元素的克拉克值呈下降趋势
②原子序数为偶数的稀土元素的克拉克值一般大于与其相邻的奇数元素
③铈组元素(La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd)在地壳的含量大于钇组元素(Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y)。
状态
在自然界中,稀土主要富集在花岗岩、碱性岩、碱性超基性岩及与它们有关的矿床中。稀土元素在矿物中的赋存状态,按矿物晶体化学分析主要有三种。
(1)稀土元素参加矿物的晶格,构成矿物必不可少的组成部分。这类矿物通常称之为稀土矿物。独居石(RePO4)、氟碳铈矿(FCO3)都属于此类。
(2)稀土元素以类质同象置换矿物中Ca、Sr、Ba、Mn、Zr等元素的形式分散在矿物中。这类矿物在自然界中较多,但是大多数矿物中的稀土含量较低。含稀土的萤石、磷灰石均属于此类。
(3)稀土元素呈离子吸附状态赋存于某些矿物的表面或颗粒之间。这类矿物属于风化壳淋积型矿物,稀土离子吸附于哪种矿物与该种矿物风化前所含矿母岩有关。稀土元素在地壳中平均含量为165.35×10-6。在自然界中稀土元素主要以单矿物形式存在,世界上已发现的稀土矿物和含稀土元素的矿物有250多种,其中稀土含量大于等于5.8%的有50~65种,可视为稀土独立的矿物。重要的稀土矿物主要为氟碳酸盐和磷酸盐。
中国
中国白云鄂博矿是世界最大的稀土矿山,占国内稀土资源储量的90%以上,号称“稀土之都”。
中国是名副其实的世界稀土资源较大的国家之一,已探明的稀土资源量约6588万吨。国务院新闻办2012年发布的《中国的稀土状况与政策》白皮书显示,我国稀土储量约占世界总储量的23%。中国稀土资源不但储量丰富,而且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位及矿点分布合理等优势,为中国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。中国稀土资源成矿条件十分有利、矿床类型单一、分布面广而相对集中。
中国稀土矿床在地域分布上具有面广而又相对集中的特点。截止当前为止,地质工作者已在全国三分之二以上的省(区)发现上千处矿床、矿点和矿化产地,除内蒙古·包头的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山为稀土资源集中分布区外,山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、湖北、河南、山西、辽宁、陕西、新疆等省区亦有稀土矿床发现,但是资源量要比矿化集中富集区少得多。全国稀土资源总量的98%分布在内蒙、江西、广东、四川、山东等地区,形成北、南、东、西的分布格局,并具有北轻南重的分布特点。
以制造业和电子工业起家的日本、韩国自身资源短缺,对稀土的依赖不言而喻,他们通过进口和矿山购买,却占有了世界稀土的30%以上的储存份额。中国出口量的近70%都去了这两个国家。至于稀土储量世界第二的美国,也于2002年封存了国内最大的稀土矿芒廷帕斯矿,钼的生产也已停止,转而每年从中国大量进口。西欧国家储量本就不多,就更加珍爱该国稀土资源,也是中国稀土重要用户。除了生产所需,它们不但通过政府拨款超额购进,存储在各自国家的仓库中——这种做法,日美韩等国行之有年;除了购买,还通过投资等方式规避中国法律,参与稀土开发或者直接引诱中国稀土走私,行公开掠夺之实。
2021年12月23日,中国稀土集团正式在江西成立,由六大集团中五矿稀土、南方稀土、中国稀有稀土整合而成。2022年全球稀土资源总储量约为1.3亿吨,稀土矿产量为30万吨,其中,中国储量为4400万吨(占比35.01%),产量为21万吨(占比70%),储量和产量均为全球第一位。根据美国能源部2022年2月发布的《稀土永磁材料供应链深度评估》,中国在分离、冶炼和磁铁合金制造环节均处于领先水平,在全球市占率约90%,处于龙头地位 。
土耳其
土耳其发现大量稀土资源。在埃斯基谢希尔省发现的矿床约含6.94亿吨稀土,加工后或可为土耳其带来数十亿美元的收益。土耳其矿业及金属出口商联合会成员梅京·切金奇称,土耳其发现的稀土储量足以满足世界1000年的需求。这将为当地人和年轻人创造工作岗位 。
美国
美国稀土资源是世界稀土矿储存最多、种类最齐全的,储藏量较大的主要有氟碳铈矿、独居石及在选别其它矿物时,作为副产品可回收黑稀金矿、硅铍钇矿和磷钇矿 。位于加州的圣贝迪诺县的芒廷帕斯矿(Mountain Pass),是世界上最大的单一氟碳铈矿,该矿山1949年勘探放射性矿物时发现,稀土品位为5~10%REO,储量达500万吨之多(占全球百分之十三),是一大型稀土矿。自20世纪60年代中期以来,芒廷帕斯矿长期供应着世界一半以上的稀土产量,20世纪80年代,中国开始进入世界稀土供应市场,但直至90年代初期,芒廷帕斯一个矿山的稀土供应量一直可以与整个中国在世界市场的供应量相匹敌。1995年之后,中国在国际市场上的稀土供应持续暴涨,并低价竞争,芒廷帕斯矿不敌中国的竞争,于2002年关闭。
2022 年美国国内进行了稀土矿的开采。氟碳铈矿是一种稀土氟碳酸盐矿物,在加州芒廷帕斯矿作为初级产品开采。独居石是一种磷酸盐矿物,在美国东南部作为一种分离富集物或者重矿砂精矿的副矿物进行生产。2022 年,美国西部地区也生产了混合稀土化合物。2022 年美国进口稀土金属与化合物的进口额约为 2 亿美元,比 2021 年增长了 25%,2021 年进口额为 1.6 亿美元。美国大量稀土产品以终端商品中使用的永磁体形式进口。2022 年美国国内稀土主要终端应用领域为催化剂,其他终端应用包括陶瓷与玻璃、冶金应用与合金,以及抛光 。
印度
印度主要矿床是砂矿。印度的独居石生产从1911年开始,最大矿床分布在喀拉拉邦、马德拉斯邦和奥里萨拉邦。有名矿区是位于印度南部西海岸的恰瓦拉和马纳范拉库里奇称为特拉范科的大矿床,它在1911~1945年间的供矿量占世界的一半,是稀土矿重要的产地。1958年在铀、钍资源勘探中,在比哈尔邦内陆的兰契高原上发现了一个新的独居石和钛铁矿矿床,规模巨大。印度独居石钍含量高达8%ThO2。在马纳范拉库里奇采的重砂独居石占5~6%。钛铁矿占65%,金红石3%,锆英石5~6%,石榴石7~8%。
俄罗斯
俄罗斯的稀土储量很大,主要是伴生矿床位于科拉半岛,存在于碱性岩中的含稀土的磷灰石。俄罗斯的主要稀土来源就是从磷灰石矿石中回收稀土,此外,在磷灰石矿石中,还可回收的稀土矿物有铈铌钙钛矿,含稀土为29~34%。另外,在赫列比特和森内尔还有氟碳铈矿 。
澳大利亚
澳大利亚是独居石的生产大国,独居石是作为生产锆英石和金红石及钛铁矿的副产品加以回收。澳大利亚的砂矿主要集中在西部地区。澳大利亚也产磷钇矿。澳大利亚可开发利用的稀土资源,还有位于昆士兰州中部艾萨山的采铀的尾矿,南澳大利亚州罗克斯伯唐斯铜、铀金矿床。
加拿大
加拿大主要从铀矿中副产稀土。位于安大略省布来恩德里弗-埃利特湖地区的铀矿,主要由沥青铀矿、钛铀矿和独居石、磷钇矿组成,在湿法提铀时,可把稀土也提出来。此外,在魁北克省的奥卡地区拥有的烧绿石矿,也是稀土的一个很大潜在资源。还有纽芬兰岛和拉布拉多省境内的斯特伦奇湖矿,也含有钇和重稀土正准备开发。
南非
南非是非洲地区最重要的独居石生产国。位于开普省的斯廷坎普斯克拉尔的磷灰石矿,伴生有独居石,是世界上唯一单一脉状型独居石稀土矿。此外,在东南海岸的查兹贝的海滨砂中也有稀土,在布法罗萤石矿中也伴生独居石和氟碳铈矿,正计划和研究回收。
马来西亚
主要从锡矿的尾矿中回收独居石、磷钇矿和铌钇矿等稀土矿物,曾一度是世界重稀土和钇的主要来源。
埃及
埃及从钛铁矿中回收独居石。矿床位于尼罗河三角洲地区,属于河滨沙矿,矿源由上游风化的冲积砂沉积而成,独居石储量约20万吨。
巴西
巴西是世界稀土生产的最古老国家,1884年开始向德国输出独居石,曾一度名扬世界。巴西的独居石资源主要集中于东部沿海,从里约热内卢到北部福塔莱萨,长达约643km地区,矿床规模大。
国 家 | 储 量 | 储量基础 | ||
1989年 | 1993年 | 1989年 | 1993年 | |
中 国 | 3600(80.0) | 4300(43) | 3600(75.0) | 4800(43.6) |
俄罗斯等独联体国家 | 45(1.0) | 1900(19) | 48(1.0) | 2100(19.1) |
美 国 | 550(12.3) | 1300(13) | 650(13.5) | 1400(12.7) |
澳大利亚 | 48(1.5) | 520(5.2) | 75(1.6) | 580(5.3) |
印 度 | 180(4.0) | 110(1.1) | 190(4.0) | 130(1.2) |
加拿大 | 16.4(0.36) | 94(0.94) | 20(0.4) | 100(0.9) |
南 非 | 39(0.39) | 40(0.36) | ||
巴 西 | 2(0.04) | 28(0.28) | 7.3(0.15) | 31(0.28) |
马来西亚 | 3(0.07) | 3(0.03) | 3.5(0.06) | 3.5(0.03) |
斯里兰卡 | 1.2(0.01) | 1.3(0.01) | ||
其 他 | 17.4(0.39) | 2100(21) | 170(3.5) | 2100(19.1) |
总 计 | 4500 | 10000 | 4800 | 11000 |
注:(1)引自《Rare Earths-Mineral Commodity Summaries》, U.S. Geological Survey, 1990, 1994, 2001;截止2011年全球范围内,美国稀土储量世界第一,占全球稀土储藏量的40%,俄罗斯第二占30%,中国第三占23%,印度第四占7%。1990年的时候中国的稀土储量占了全世界的80%。
挪威
2024年6月7日,据德国《商报》网站报道,挪威稀土公司宣布,该公司发现了欧洲大陆最大的稀土矿。
适量的稀土元素对植物生长具有广泛的促进作用,对动物机体功能有调节作用,对人体有抑制肿瘤的作用。在农业领域的应用,稀土起到提高产量、改善品质和提高农作物抗病能力等多重效应。而媒体一则《铁观音稀土超标,过量摄入对人体有害》的报道,稀土的负面效应开始进入人们的视野。
由茶叶稀土超标话题所引发,人们想知道稀土接触的“安全剂量”。人的日允许摄入量一般以动物慢性毒性试验的最大无作用剂量除以安全系数得到。有研究者提出,对一个体重60公斤的成年人,每日从食物中摄入的稀土不应超过36毫克;也有人提出,重稀土区和轻稀土区成人居民的稀土摄入量为6.7毫克/天和6.0毫克/天时,怀疑出现了中枢神经系统检测指标异常 。
有研究结论的报道证实,稀土元素为人体非必需微量元素。镧离子与钙离子相近似,对人体骨骼有很高的亲和性,可能取代骨中的钙离子,势必对骨骼钙磷代谢产生影响。研究者以2毫克/公斤体重/天的低剂量硝酸镧灌胃饲养大鼠6个月后,对镧在骨中蓄积引起的骨结构变化进行了研究,提示大鼠长期摄入低剂量硝酸镧可导致在骨中蓄积,引起骨微结构改变。
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