第51个世界地球日：“超级工业维生素”

稀土素有“工业维生素”的美誉，按资源类型大致可以分为轻稀土和重稀土两类，在国防等尖端领域所必需的重稀土元素更是被誉为“超级工业维生素”。离子型稀土矿便是“超级工业维生素”的主要来源。全球已知的重稀土储量几乎都集中在我国南方地区，特别是我国南方的离子型重稀土矿十分珍稀宝贵，是许多西方国家都想得到的稀土资源。离子型稀土主要分布在江西、广东、福建、湖南等南方省份，其中江西赣州更有“稀土王国”的美誉。

1、离子型稀土矿是什么

离子型稀土矿学名风化壳淋积型稀土矿，是由含稀土的花岗岩或火山岩经过多年风化形成的黏土矿物，成矿三大要素见图1。

离子型稀土矿床于1969年在江西首次发现，随后在广东、福建、广西、湖南及云南等地相继发现。根据离子型稀土矿的成矿条件，国内学者曾预测越南、老挝等地也具有离子型稀土矿，近些年确实有得到相关证实，在越南、老挝、泰国及美国均有发现。离子型稀土矿外观为松散的沙黏土，颜色有白色、灰色、红色、黄色等。

2、“超级工业维生素”的应用

稀土在冶金、军事、石油化工、玻璃陶瓷、农业和新材料等领域具有广泛应用，是国家关键的战略性资源。

冶金

铸铁中使用的石墨球化剂、形核剂、有害元素控制剂来提高铸铁质量。

军事

稀土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提高武器的战术性能，也可作为核工业等高科技的润滑剂。

石油化工

目前世界上90%的炼油裂化装置都使用含稀土的催化裂解剂。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。

玻璃陶瓷

玻璃方面主要用于着色剂，脱色剂、抛光剂等。陶瓷方面主要用于减轻釉的碎裂性。

农业

生长、生理调节剂，可增强农作物抗旱抗涝能力。

新材料

在新材料领域，稀土功能材料主要应用在永磁材料、储氢材料、催化材料、发光材料，目前，永磁材料是稀土最大的消费领域，占稀土功能材料领域消费量的28%，发光材料7%。

3、“超级工业维生素”的开采

“超级工业维生素”的主要来源是离子型稀土矿，根据离子型稀土矿的特点，我国科技工作者进行了长期的研究和实践，开发出了采用电解质水溶液进行离子交换浸出稀土的方法，目前离子型稀土矿开采主要采用原地浸矿工艺技术，该工艺示意图见图9。原地浸矿不开挖矿体，将浸取剂溶液经浅井直接注入，浸取剂与粘土矿物中的稀土离子进行离子交换，交换下来的稀土离子随浸取液流入积液沟，经沉淀富集稀土，最后分离提纯制得稀土产品。

4、“超级工业维生素”面临的危机与前景

重稀土作为不可再生资源，由于资源流失严重，加上储量少、品位低等因素，离子型稀土可采储量面临即将枯竭的危险。并且离子吸附型稀土矿早期监管力度不够，存在越界开采、非法开采、环境污染等问题。

近年来，国家监管力度逐步增加。2012年我国稀土行业开始整合，原国土资源部于2012年9月13日发布了整合后的《稀土探矿权名单》和《稀土采矿权名单》。2015年1月，工信部在会议中提出将重点整合六家稀土企业，形成“1+5”格局（北方稀土、南方稀土、中铝集团、五矿集团、广东稀土和厦门钨业），组建成南北阵营两家大型稀土集团。六大稀土集团重组是我国政府保护国内稀土资源重要举措之一。2017年，根据《国土资源部办公厅关于印发<矿产资源开发利用水平调查评估试点工作办法>的通知》（国土资厅发[2017]33号）要求，中国地质科学院矿产综合利用研究所负责江西省稀土矿产资源开发利用水平调查评估试点工作。2019年，中国地质科学院矿产综合利用研究所与厦门钨业股份有限公司达成一致协议，计划将离子型稀土绿色安全开采示范项目落户厦门钨业控股公司龙岩市稀土开发有限公司，将从根本上保障国家战略资源的安全开采，有望改变目前离子型稀土矿大面积停产的状况，打造成为重稀土绿色高效开发的示范典范。通过国家政策的宏观调控及相关部门机构的积极配合，目前稀土行业“零、散、乱”现状正逐步改变，行业逐步走向规范化。