煤灰或将成为未来稀土新来源

本文摘要：稀土作为国家最重要战略资源，因其稀缺性而倍受注目。我国仍然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 转入3月以来，美国肯塔基大学教授James Hower最为辛苦美国能源部（DOE）资助的10个从煤炭及其副产品中萃取稀土元素的项目月启动，Hower参予了其中3个。 这3个项目都是第一阶段的小试，明年春天将不会明确提出中试方案。 Hower告诉他记者。

稀土作为国家最重要战略资源，因其稀缺性而倍受注目。我国仍然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　　转入3月以来，美国肯塔基大学教授James Hower最为辛苦美国能源部（DOE）资助的10个从煤炭及其副产品中萃取稀土元素的项目月启动，Hower参予了其中3个。　　这3个项目都是第一阶段的小试，明年春天将不会明确提出中试方案。

Hower告诉他记者。　　从煤灰里萃取稀有金属并不新鲜，如我国已工业化萃取锗几十年，未来几年还有可能工业化萃取铝和镓。但是萃取极具战略意义的稀土元素，美国恐将沦为第一个吃螃蟹的人。

　　过去中国稀土资源非常丰富，不必须这样吃糠咽菜。一位业内人士这样说明该路径何以并未不受普遍注目。

　　973项目首席科学家、中国矿业大学（北京）教授代世峰则指出，煤是稀土未来最有期望的来源。美国这步走得又慢又缓，一下到我们前面去了。

　　得天独厚的资源优势　　从煤中萃取稀土元素有如吃糠咽菜？代世峰似乎不尊重这种拒斥。　　俄罗斯科学家2012年的数据表明，在含有稀土的煤矿中，稀土含量为0.03%~0.15%，在煤灰中含量为0.1%~1.5%。　　可见如果从煤灰中萃取，和传统稀土矿床的含量非常。

有些富含程度较好的煤甚至多达稀土矿床，例如蒙古有一处煤矿的煤中稀土含量超过1%，几乎可以大规模开发利用。代世峰告诉他记者，煤的自燃产物中量仅次于的就是飞灰，而稀有金属主要富含在飞灰中。　　据报，全球每年产生的飞灰量有可能高达15亿吨，借此萃取贵金属早已沦为众多趋势。

为了确保供应安全性，美国正在研究低稀土含量（1000 ppm）的煤层。　　我国很多煤矿地质条件简单、瓦斯含量低、铁矿可玩性大，但也因祸得福，火山活动和热液流体获取了煤中稀土元素的来源。特别是在在西南地区，大地质事件的再次发生使得煤中稀土元素富含。　　那么，中国究竟有多少可开发利用的资源量？我们累积了大量数据可以可行性证明西南地区享有超大型矿床，但要摸清家底还需更进一步研究。

代世峰认为，中国煤炭资源非常丰富，如果能借此萃取稀土，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Robert Finkelman在拒绝接受记者专访时特别强调：任何一个现代国家都必需享有平稳可信的稀土来源，几乎倚赖另一个国家获取资源，不管是中国、俄罗斯还是其他国家，都是不明智的策略。　　从领先到被打破　　2014年，一位来自匹兹堡的记者想要专访煤炭萃取稀土元素的话题，所有人都让她去找James Hower，Hower还向记者引荐了中国的代世峰。　　2012年，代世峰和俄罗斯科学家Vladimir Seredin合作，在国际知名期刊《国际煤地质学杂志》公开发表论文，明确提出煤中稀土的分类和评价标准，后被普遍提到，称作Seredin-Dai分类和Seredin-Dai标准。　　Hower在同记者谈及上述2012年文章时评价称之为这是该领域最重要的文章之一。

　　代世峰告诉他记者，中国优质的资源条件是更有Seredin主动谋求合作的最重要原因之一。而上述文章还明确提出一个最重要观点：随着传统稀土矿床渐渐耗尽，煤和含煤岩系是将来最有期望的稀有金属来源。　　DOE此次高调反对该技术，解释美国科学界基本构成了一致意见。代世峰指出。

　　2014年美国国会拒绝能源部展开煤炭中经济重复使用稀土元素的可行性研究，意味着一年多以后，美国能源部就征求了来自大学、国家实验室和企业的10个项目展开资助，预计到2025年积极开展大规模部署。　　据Hower讲解，肯塔基大学在2014年夏天就获得DOE的资助开始在肯塔基州和美国东南地区搜集煤炭和煤灰样本，还展开了一些分离出来稀土元素的中试。　　Hower警告记者留意，DOE从2013年初就资助了一些早期研究，其他的联邦机构也有类似于项目，使得美国科学家以求相互合作，进行跟上研究，所有这些工作都为这次的10个项目奠定了基础。

　　DOE这次的反对力度也令其代世峰极为惊讶：步子努得过于大了，我们还逗留在科研水平，这下在技术和经济可行性方面认同要打破我们了。　　经济可行性待检验　　今年1月公开发表在国际期刊《冶金与材料交易》上的一篇文章认为，在美国宾夕法尼亚州，部分燃煤产物萃取稀土元素不仅技术不切实际，并且成本较低。Finkelman也回应，美国本土的稀土资源铁矿成本较高，反而从煤灰萃取更加经济不必须铁矿，又能处置飞灰，一举两得。

　　从资源量看，我国每年的煤炭自燃产物差不多是美国的4倍。但Finkelman警告《中国科学报》记者留意：中国的稀土资源非常丰富，相比而言，从煤灰中萃取稀土否成本更加较低？　　中科院院士、北京大学稀土材料化学及应用于国家重点实验室主任严纯华在拒绝接受《中国科学报》记者专访时指出，美国一旦寻找新的稀土来源，毫无疑问为其贸易谈判减少了砝码。

而对我国来说，在可预计的5~10年之内，稀土自然资源没消耗只剩的情况下，从煤灰中萃取稀土不具备经济可行性。　　我坚信这是美国面向未来在研究上的布局。严纯华明确提出，我国科学家也应当侧重未来找寻稀土新的来源，作为技术储备。

他认为，除了煤炭，海洋中的稀土资源也仍未探寻。　　下一步我们的工作就是研发萃取技术，展开工业研发。代世峰回应，目前的问题还包括：第一，资源量、空间产于和赋存状况没摸清；第二，中国的成煤条件简单，否有限于于所有矿床的标准化技术？　　对于煤灰中萃取稀土的工业化前景，Hower更为慎重：这项工作很有前景，使得荒废的煤灰变废为宝。但我们才刚刚开始研究，能否作为资源研发还各不相同研究进展。

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