<p class="ql-block"> <b style="font-size:20px;">一、什么是稀土 </b></p><p class="ql-block"> <span style="font-size:20px;">“稀土”是稀土元素和稀土金属的简称或俗称。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 稀土元素是指化学元素周期表中ⅢB族钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素的总称。其中镧系元素有镧(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)共15个元素,这15个元素的化学性质非常相近,在元素周期表中被放在同一个位置上,以排序最前的元素镧命名为镧系元素。因此,稀土元素总共为17个。稀土元素名称的读音,见作者在后面的拼音标注。</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 根据原子序数和化学性质将镧系元素分为轻稀土元素和重稀土元素。镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土元素,轻稀土元素的原子序数小和离子半径大,容易分离,其规模大但单价低,主要用于稀土永磁材料、催化剂和环保作用、玻璃陶瓷及作为农作物生产的催化剂;钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥称为重稀土元素,重稀土元素的原子序数大和离子半径小,难以分离,主要用于高端科技、国防军工的核心,应用于导弹和战斗机雷达,甚至控制核反应堆链式反应等。钇的离子半径和化学性质与重稀土元素相似,归为重稀土;而钪既不属于轻稀土元素也不归为重稀土元素。</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 稀土金属是由稀土元素组成的单质金属,具有金属色、金属光泽,不透明,导电、导热性较好等金属通性。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属钪(kàng):银白色,在空气氧化略带浅黄色或粉红色;柔软;克拉克值(元素在地壳中的平均重量百分含量)为6×10-4,是稀土元素中最高者;不形成独立矿物,常跟钆、铒等混合存在;产量很少;常用来制特种玻璃、轻质耐高温合金。</span></p> <p class="ql-block"> 金属钪</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属钇(yǐ): 银白色,在空气中呈灰黑色,具延展性;是第一个被发现的稀土金属元素,克拉克值为7.7×10-5,是重稀土元素中最高者;在自然中并不以电离态存在,而是和镧系元素共同伴生于稀土矿物中。</span></p> <p class="ql-block"> 金属钇</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属镧(lán):银灰色,较软;在空气中氧化成白色氧化镧,失去光泽;克拉克值为3.9×10-5;镧元素不形成独立的矿物,主要存在于独居石和氟碳铈镧矿中。</span></p> <p class="ql-block"> 金属镧</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属铈(shì):灰色;克拉克值为6.8×10-5,是镧系元素元素中克拉克值最高者;主要产于独居石、氟碳铈矿和氟碳铈镧矿中;广泛应用于催化、玻璃陶瓷、合金材料、抛光、电池等领域,主要用途以高端制造领域为主,随着新能源(如电动汽车、固态电池)、高端装备(如航空航天、半导体)等产业的发展,铈的需求将持续增长,成为稀土资源中的“基础战略金属”。</span></p> <p class="ql-block"> 金属铈1</p> <p class="ql-block"> 金属铈2</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属镨(pǔ):银灰色,质较软,有延展性;暴露在空气中会产生一层易碎的绿色氧化物;克拉克值为5.7×10-6;与铈共生,也主要产于独居石和氟碳铈矿中;用量较大,作氧化剂、稀土永磁铁等。 </span></p> <p class="ql-block"> 金属镨1</p> <p class="ql-block"> 金属镨2</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属钕(nǚ):银白色,微带黄色,空气中氧化失去光泽;质较软;克拉克值为3.8×10-5;主要产于磷钇矿、独居石和氟碳铈矿中;主要应用于永磁材料、激光技术、合金制造、玻璃陶瓷等领域。</span></p> <p class="ql-block"> 金属钕1</p> <p class="ql-block"> 金属钕2</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属钷(pǒ):银白色,微带黄色,质较软;具放射性;克拉克值为4.1×10-6;主要产于磷钇矿、独居石和氟碳铈矿中;用于航天器仪表、导弹制导系统、心脏起搏器及便携式X射线仪提供持续电.能等方面。</span></p> <p class="ql-block"> 金属钷1</p> <p class="ql-block"> 金属钷2</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属钐(shān):银白色,在空气中易氧化而失去光泽成灰白色;质硬;可塑性最强;具放射性;拉克值为6.7×10-6;主要赋存于于氟碳铈矿中;用于制造激光材料、微波红外器材和陶瓷,在原子能工业上也有较重要的用途。</span></p> <p class="ql-block"> 金属钐1</p> <p class="ql-block"> 金属钐2</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属铕(yǒu):银白色,氧化后呈铁灰色;较软;克拉克值为2.0×10-6主要产于磷钇矿、独居石和氟碳铈矿中;应用于核工业、荧光材料、电子器件和防伪技术四大领域。</span></p> <p class="ql-block"> 金属铕1</p> <p class="ql-block"> 金属铕2</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属钆(gá):银白色;具延展性;钆在常温下有磁性;在地壳中的含量约为6.4×10-6;主要产于独居石和氟碳铈矿中,钆在医疗、工业、核能等领域广泛应用。</span></p> <p class="ql-block"> 金属钆1</p> <p class="ql-block"> 金属钆2</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属铽(tè):银灰色,氧化膜呈棕色;自然界中只有一种铽稳定同位素,另有20种放射性同位素;克拉克值1.2×10-6;不形成独立矿物,作为伴生组分含于独居石、氟碳铈矿、磷钇矿矿物中;用于多个高科技领域。</span></p> <p class="ql-block"> 金属铽1</p> <p class="ql-block"> 金属铽2</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属镝(dí):银白色,空气中氧化后失去光泽呈白色;延展性强,质软可用刀切割;主要含于独居石中;主要用于永磁材料、核工业等领域。</span></p> <p class="ql-block"> 金属镝1</p> <p class="ql-block"> 金属镝2</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属钬(huǒ):银白色,潮湿空气中迅速被氧化后失去光泽;质软,延展性好;主要含于独居石、硅皮钇矿中;主要应用于高端制造、医疗健康、新能源等领域。</span></p> <p class="ql-block"> 金属钬1</p> <p class="ql-block"> 金属钬1</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属铒(ěr):银白色,氧化和水化呈玫瑰红色;克拉克值约1.4×10-6;质软,延展性好;主要含于独居石、磷钇矿和钨、锡冶炼的废渣中提取;铒的最核心用途是支撑光纤通信的掺铒光纤放大器、制造医疗激光设备、有色玻璃、磁性材料、超导体等和将来量子技术中的高端应用。</span></p> <p class="ql-block"> 金属铒1</p> <p class="ql-block"> 金属铒2</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属铥(diū):银白色,较稳定;延展性好,质较软可用刀切开;是稀土元素中含量最少的元素;主要含于硅铍钇矿、黑稀金矿、磷钇矿和独居石中;广泛应用于高强度发电光源、激光、高温超导体等领域中。</span></p> <p class="ql-block"> 金属铥1</p> <p class="ql-block"> 金属铥2</p> <p class="ql-block"> 金属铥3</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属镱(diū):银白色;有延性,质较软;克拉克值为2.7×10-6;主要从磷钇矿和黑稀金矿中提取;制造特种合金用于高科技、航天、军事领域。</span></p> <p class="ql-block"> 金属镱1</p> <p class="ql-block"> 金属镱2</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 金属镥(lǔ):银白色;是稀土金属中最硬和最致密的金属;克拉克值约为0.5-1.0×10-6;从独居石和氟碳铈矿中提取;主要应用于高端光学、量子技术、医疗及电子领域。</span></p> <p class="ql-block"> 金属镥1</p> <p class="ql-block"> 金属镥2</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 稀土元素和稀土金属的第一个特点是稀少,其克拉克值普遍比较低。少数几个元素,如钪、钇、铈的克拉克值虽然比铜、锌的还要高,但能提取这些稀土元素的矿物很少,从而能获取的金属还是很少。目前,世界上已发现含稀土元素的矿物有250多种,其中稀土元素含量大于等于5.8%的有50~65种,可看作是稀土独立的矿物,但目前能从中提取稀土金属的矿物主要就是独居石、氟碳铈矿、磷钇矿等几种矿物。</span></p> <p class="ql-block"> 独居石</p> <p class="ql-block"> 氟碳铈矿</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 稀土元素和稀土金属的第二个特点是能从中获取它们和首次发现它们的客体多呈“土状”。尽管含稀土元素的矿物不是“土”,但现在开采的稀土矿床多为位于风化带中的土状矿床。含稀土矿物的原生岩石在地表和近地表风化成土状后,部分风化土流失,稀土矿物相对富集而成为稀土矿石。因此,人们把这种“土状”矿石中含有的稀有的钪、钇、和镧系元素统称为稀土元素,把这些元素形成的单质称为稀土金属,甚至把“元素”和“金属”二字都省略掉,简称为“稀土”。</span></p> <p class="ql-block"> 风化带中的土状稀土矿床</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 二、稀土“贸易战”</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 全球稀土资源分布与中国的加工贸易主导权</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 全球稀土资源主要分布在中国、美国、俄罗斯、澳大利亚等国,其中中国稀土储量约占全球36%。 </span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 2023年中国稀土开采量占全球70%以上),尤其是重稀土占绝对的垄断地位。</span></p> <p class="ql-block"> 稀士矿床露天采场</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 凭借先进的分离提纯技术(如溶剂萃取法实现99.99%以上纯度分离),中国稀土加工产量占全球85%以上,尤其在高端产品(如钕铁硼永磁材料、稀土发光材料、催化材料)领域占据绝对优势——钕铁硼产量占全球90%,是新能源汽车、风电设备的核心部件;稀土抛光粉则垄断了全球半导体产业链的关键环节。这种“资源+技术”的组合,使中国成为全球稀土贸易的“枢纽”,全球80%以上的稀土贸易流量需经过中国加工。中国在稀土加工贸易中占有主动权。</span></p> <p class="ql-block"> 稀土抛光粉</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 稀土是“战略金属”,为高科技与军工的“心脏”。由于稀土金属独特的物理化学特性,目前没有其金属能替代稀土金属。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 在高科技领域中,钕铁硼永磁体是新能源汽车电机、风电发电机的核心部件(一辆新能源汽车需2-3公斤钕铁硼);铕、铽等稀土元素用于LED、液晶显示器的发光材料(占全球显示产业原料的70%);镧、铈用于汽车尾气催化剂(减少90%以上的有害气体排放)。</span></p> <p class="ql-block"> 钕硼永磁铁</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 在军工领域中,钐钴磁体用于导弹制导系统(提高精度10倍以上);镝、钬用对激光武器(增强激光能量密度);铈、镧用于隐身材料(吸收雷达波),每架F-35需417公斤稀土,弗吉尼亚级核潜艇需4.2吨。没有稀土,现代军工与高科技产业将陷入“瘫痪”。</span></p> <p class="ql-block"> F-35战机</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 美国的“稀土依赖症”在短期无法摆脱中国供应。美国对中国稀土需求的不可缺性源于其制度与产业缺陷。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 美国资源受限制,虽有稀土,但品位低,尤其缺少重稀土;如芒廷帕斯矿为全球第二大稀土矿,但稀土氧化物含量仅0.5%,且主要为轻稀土;美国环保法规严格,仅获得开采许可,需耗时5-10年,短期内无法形成有效产能。</span></p> <p class="ql-block"> 江西某重稀土矿</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 美国技术上存在短板,其稀土分离技术落后中国至少15年(如溶剂萃取法的分离效率仅为中国的60%),无法生产高端稀土产品,如高纯度钕铁。</span></p> <p class="ql-block"> 稀土溶剂萃取法的分离设备</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 美国难以应对供应链断裂。过去20年,美国依赖中国稀土进口,占其进口量的80%,其国防对稀土需求占其总消费35%,中国断供可致美军工产能下降80%;美国未建立完整的加工产业链,仅能生产低端稀土氧化物,短期重建产业链需投入至少500亿美元,耗时10年以上。因此,美国在新能源、军工、半导体等关键领域,至少未来5年内无法摆脱对中国稀土的依赖。</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 中国的“稀土贸易战”应对策略。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 稀土贸易战的核心不是“限制出口”,而是提升中国在全球稀土产业链中的“话语权”。通过技术升级与规则运用,中国可将“稀土优势”转化为“战略优势”,在全球贸易博弈中占据主动,强化中国的大国地位。</span></p> <p class="ql-block"> 中国警察在边境巡逻,防止走私者将稀土运往境外</p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 中国应加强技术升级,加大高端稀土产品,如高纯度钕铁硼、稀土陶瓷的研发投入;减少低端产品,如稀土氧化物的出口,提高产品附加值。</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:18px;"> 氧化铽(Tb₂O₃),约为7000元/千克</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:18px;"> 金属铽:8720元±/千克(纯度99.9%)</span></p> <p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 利用规则制衡美国,利用WTO规则反击美国的“稀土制裁”,同时通过“稀土出口配额”控制出口总量,严格控制稀土在美国军工中的用量,倒逼美国尊重市场规律。</span></p><p class="ql-block"><span style="font-size:20px;"> 中国应加强与欧盟、日本、东南亚等国的稀土合作,分散市场风险,避免过度依赖美国市场。</span></p>