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稀土优势受挑战:稀土未来“煤”里来?

发布日期:2016-03-23 编辑:新莆京32450 所属栏目:最新动态

稀土作为国家重要战略资源,因其稀缺性而备受关注朝阳机械制造。我国一直是世界上的稀土资源大国,然而,随着今年3月美国能源部资助的10个全新项目启动,我国稀土资源的优势也受到挑战——
  进入3月以来,美国肯塔基大学教授JamesHower尤为忙碌——美国能源部(DOE)资助的10个从煤炭及其副产品中提取稀土元素的项目正式启动,Hower参与了其中3个。
  “这3个项目都是第一阶段的小试,明年春天将会提出中试方案。”Hower告诉《中国科学报》记者。
  从煤灰里提取稀有金属并不新鲜,如我国已工业化提取锗几十年,未来几年还可能工业化提取铝和镓。但是提取极具战略意义的稀土元素,美国恐将成为“第一个吃螃蟹的人”。
  “过去中国稀土资源丰富,不需要这样‘吃糠咽菜’。”一位业内人士这样说明该路径何以未受广泛关注。
  “973”项目首席科学家、中国矿业大学(北京)教授代世峰则认为,煤是稀土未来最有希翼的来源。“美国这步走得又快又急,一下到大家前面去了。”
  得天独厚的资源优势
  从煤中提取稀土元素犹如“吃糠咽菜”?代世峰显然不认同这种提法。
  俄罗斯科学家2012年的数据显示,在富含稀土的煤矿中,稀土含量为0.03%~0.15%,在煤灰中含量为0.1%~1.5%。
  “可见如果从煤灰中提取,和传统稀土矿床的含量相当。有些富集程度较好的煤甚至超过稀土矿床,例如蒙古有一处煤矿的煤中稀土含量达到1%,完全可以大规模开发利用。”代世峰告诉《中国科学报》记者,煤的燃烧产物中量最大的就是飞灰,而稀有金属主要富集在飞灰中。
  据悉,全球每年产生的飞灰量可能高达15亿吨,从中提取贵金属已经成为一大趋势。为了保障供应安全,美国正在研究高稀土含量(>1000ppm)的煤层。
  我国很多煤矿地质条件复杂、瓦斯含量高、开采难度大,但也“因祸得福”,火山活动和热液流体提供了煤中稀土元素的来源。尤其在西南地区,大地质事件的发生使得煤中稀土元素富集。
  那么,中国到底有多少可开发利用的资源量?“大家积累了大量数据可以初步证明西南地区拥有超大型矿床,但要摸清家底还须进一步研究。”代世峰指出,中国煤炭资源丰富,如果能从中提取稀土,其战略意义不言而喻。
  稀土是电子、能源、军工等现代工业中必不可少的金属。美国得克萨斯大学教授RobertFinkelman在接受《中国科学报》记者采访时强调:“任何一个现代国家都必须拥有稳定可靠的稀土来源,完全依赖另一个国家提供资源,不管是中国、俄罗斯还是其他国家,都是不明智的策略。”
  从领先到被超越
  2014年,一位来自匹兹堡的记者想采访煤炭提取稀土元素的话题,所有人都让她去找JamesHower,Hower还向记者推荐了中国的代世峰。
  2012年,代世峰和俄罗斯科学家VladimirSeredin合作,在国际著名期刊《国际煤地质学杂志》发表论文,提出煤中稀土的分类和评价标准,后被广泛引用,称为“Seredin-Dai分类”和“Seredin-Dai标准”。
  Hower在同《中国科学报》记者谈到上述2012年文章时评价称这是“该领域最重要的文章之一”。
  代世峰告诉记者,中国优质的资源条件是吸引Seredin主动寻求合作的重要原因之一。而上述文章还提出一个重要观点:随着传统稀土矿床逐渐枯竭,煤和含煤岩系是将来最有希翼的稀有金属来源。
  “DOE此次高调支撑该技术,说明美国科学界基本形成了一致意见。”代世峰认为。
  2014年美国国会要求能源部进行“煤炭中经济回收稀土元素”的可行性研究,仅仅一年多以后,美国能源部就征集了来自大学、国家实验室和企业的10个项目进行资助,预计到2025年开展大规模部署。

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