上世紀的稀土領頭羊,美國是如何掉隊輸給中國的?

2020-12-18 知了珺

對於一個大國來講,掌握那些足以影響世界的戰略資源十分重要。美國在這方面,掌握著石油和天然氣的定價權。通過全球布局,不斷將石油資源納入自己的資源體系中。而澳大利亞和巴西,則是因為老天賞飯吃的緣故,地底下擁有著數不盡的鐵礦石,掌握著當代工業最重要的原料。而俄羅斯的遠東地區,地底之下也有著大量的有色稀有金屬。那麼對於中國來說,我們有什麼戰略資源足以影響世界嗎?說起來還真有,就比如稀土這張牌,就是中國在國際立足的資本之一。

稀土是什麼東西?

簡單來說,它就是化學周期表中鑭系元素和鈧、釔,共17種金屬元素的總稱。它共分為兩大類,一種是輕稀土,是鑭 鈰 鐠 釹 鉕 釤 銪的合稱。主要用於冶金、陶瓷和玻璃等行業,就比如我們生活中常見的電機。它的核心永磁材料就是用輕稀土製作的。另一種是重稀土,是 釓 鋱 鏑 鈥 鉺 銩 鐿 鑥 鈧的總稱,主要應用於雷射、超導體和核工業等領域,是高精尖科技最核心的元素。例如我們手機電腦中的晶片,雷射設備的核心部件,在製造的時候都需要用到重稀土,稀土會這麼重要,主要是因為在特性上。具有無法被替代的優異光 磁 電性能。往往在產品製造中加入一點,就能夠達到改善產品的性能。增加產品品種的作用。因此,稀土也被稱作是「工業維生素」,是當代促進行業技術進步的重要原料。

那麼這樣的一個原材料,會如同它的名字一樣很稀有嗎?其實也並不是,稀土元素其實在地殼中的含量是很多的,不過雖然多,但它在地表的分布太散,很難形成有開採價值的礦口,並且屬於不可再生資源,從這些意義上說,這個東西確實很稀有。

就目前探明的稀土儲量來看,我們中國的稀土儲量最高時候佔據了全球的71.1%。但目前隨著開採的礦口越來越多,目前佔比已經下降到了23%。不過,依舊佔據著儲量第一的地位。同時在高精尖科技領域十分重要的重稀土,中國儲量更是達到了90%的地步,毫不誇張的說,中國就是在稀土領域上的沙特王國。但和現在中國一家獨大的情況不同,在早期的時候,這個行業並不是由我們主導的,而是美國主導的。

美國的稀土儲量同樣排名世界前三,儲量佔比達到13%左右

1947年 一位地質學家在美國西部的芒廷帕斯,發現了一種奇怪的礦石樣本,隨後它將它寄給了美國地質調查局。之後,芒廷帕斯礦成為美國最重要的稀土礦,就如同我們中國的白雲鄂博一樣。不過那時,稀土的作用還並不明朗,高科技產業也基本處於起步發展階段,所以一直到60年代後,銪元素在彩電領域上得到應用後。美國人才開始重視它。

70年代後,美國再度發現稀土元素在石油精煉中的作用,隨後開採稀土的熱度也達到了最高潮,等到90年代的時候,永磁材料和隱形圖層的誕生,美國就成為了世界最大的稀土主產國,那個時候的美國,毫無疑問就是稀土行業的霸主。單單芒廷帕斯礦的稀土產能,就供應著全球一半的稀土需求。

不過美國稀土行業的霸主地位,終究是以那個時代作為參考物的。相比於軍工航天等發展,稀土產業幾億元的產值,美國人始終都沒有特別關注它,而這樣的不關注,後續也演變成為了美國稀土產業的沒落。

50年代後,隨著鈾礦的放射性危害被公布,和鈾礦常常伴生在一塊的稀土元素也得到了人們的抵制。80年代後,為了遏制核走私,美國發布新規,將所有鈾濃度超過0.05%的尾礦統統視作是放射性材料納入管控。諸如芒廷帕斯礦等稀土礦,後來都被迫減產和關閉。

90年代後,開採稀土帶來的環境汙染,最終觸怒了美國的加州人民,他們將美國稀土行業的龍頭Miolycorp告上法庭。於是在1998後,這家公司就關停了加工設施,4年後將礦山完全關閉,而那也是美國稀土最後的高光,那年90%的稀土磁鐵都從美國、歐洲和日本生產,但在之後,這些份額都被中國接替。

再後來,中國的稀土行業崛起後。因為近乎白菜價的稀土價,更是直接打擊了美國的稀土行業,而在那樣的環境下,美國的稀土公司不是倒閉就是被收購。環境汙染的條令也讓很多人,不願在冒風險在這個行業奮鬥。最終美國喪失了這個領域的主導權。

2003年之後,美國就幾乎不再生產稀土,而是全部依賴進口,依賴來自中國的稀土。等到他們真正意識到稀土的重要性後,國內的稀土礦卻關閉到最後一座,根據美國專家的預估,如果美國想要重建稀土供應鏈就需要發展出如同中國那樣精湛的稀土分離技術。而這個過程,可能需要15年以上的時間。就此,美國喪失了爭奪稀土霸權的資格,並在後來吃足了苦頭。

稀土的發現,始於18世紀末

在1794年 芬蘭科學家加多林,從一塊形似瀝青的重質礦石中分離出了第一種稀土元素「釔」。人們將它稱為稀土元年的開端。但事實上,加多林當時發現的並不是純粹的釔,而是釔組稀土的混合氧化物。後來的科學家就從加多林發現的釔組稀土,再度發現了鐿 鋱 鉺等元素。於是也就掀起了稀土元素分離技術的發展。

一直到1947年美國人馬林斯克,從原子反應堆鈾廢料中分離出最後一個稀土元素鉕,才總算完成了17種稀土元素的發現史。由此可見,稀土的發展最重要的因素就是分離技術的發展,而在這方面,就讓我們中國吃了大苦頭。

中國發現第一個稀土礦的緣由

得歸功於一支由中國、瑞典、德國等國家多個領域專家共同組成的科學考察團。那就是「中-瑞西北科學考察團」。這個考察團共計耗費了6年的時間,對我國的內蒙古、甘肅、新疆、寧夏等地進行了包括氣象、地質、地理、考古等考察,積累了大量第一手的基礎資料,是中國科學史上的一次偉大考察,而考察團的成員,北京大學的丁道衡就在1927年的時候在內蒙古百靈廟的西北地區,發現了白雲鄂博鐵礦主的東礦體,並粗略估算該地擁有3400萬噸的鐵礦石。這是一個重大的成果,讓白雲鄂博鐵礦後續成為了中國發展工業的主要礦源。而丁道衡就在考察結束後,將採集到的鐵礦樣品,交給了好友何作霖。也就是在何作霖的研究下,他發現了這裡蘊藏著一定的稀土產能。

不過當時這個研究並沒有引起很大的關注,一直到新中國成立後

1958年中蘇兩國科學院組成的研究隊在對白雲鄂博地質礦進行研究時,何作霖作為隊長才在這裡繼續探明了10種稀土礦物。後來經過進一步勘探後,人們才知道白雲鄂博礦不僅僅是一個大型鐵礦,還是世界上最大稀土礦。那個時候,國外的稀土產業已經開始發展,稀土行業的發展一片大好,但我們中國因為缺乏分離稀土元素的技術。也就有一種守著金礦但沒處挖的情況,只能進行著一些簡單的開採。

在那個時候,中國生產稀土的工藝是粗糙的。工藝水平低,產能也很低。基本形成不得不低價出口稀土精礦,然後再以高價購入稀土產品的局面。而這樣的情況,一直到一位名叫徐光憲的老人出現,才開始改變。

1972年,時年52歲的北大教授徐光憲接到了一個分離鐠和釹的任務。鐠能夠用來製作護目鏡,也是製造飛機引擎合金的重要元素。而釹則是制導飛彈的必備組建,結合當時的時代環境,就可知道這個任務的重要性。所以徐博士就率領著團隊經過幾年時間的艱苦攻關,最終以一種創新式的思維,發明了「串級萃取」分離技術。顛覆了傳統的分離操作,這樣的技術能夠直接在計算機模擬後,就投入到工廠生產,並且實現生產的全自動化,對稀土行業的發展有著至關重要的作用。

徐光憲先生並沒有藏挫,在申請到第一個國際專利後,他就開辦了串級萃取的講習班,面向生產端人士無償普及新理念。加速了中國稀土分離性技術的落地,這也就讓中國的稀土行業,迅速呈現了星火燎原之勢,包括如今最著名的 中國稀土創始人蔣泉龍就是在1984年後,靠著串級萃取技術迅速從一家簡陋的稀土分離廠,發展為我國重要的稀土開採冶煉集團的。

而中國稀土礦的發現,和徐光憲帶來的稀土分離技術的改革,也讓我們中國的稀土行業進入了高速發展的階段。

1980年初,中國單一稀土產量約為20噸。到了90年代,就達到了萬噸量級。2000年之後,我們稀土的產能一度達到了12萬噸,供應者全球80-90%的稀土產品。真正意義上成為了「世界第一」。諸如美國、日本和各歐洲國家每年都需要從中國購買大量的稀土產品。

不過這一段歷史中,我們也並非沒有出錯。80年代到2010年近30年的時間中,行業出現了無序和缺乏整體規劃。導致了稀土資源被大規模賤賣到國外,讓很多人都倍感遺憾,這也推動著後來稀土行業的改革,為後來中國稀土的發展奠定了基礎。

稀土元素在地球上的儲量並不算少,但卻是一種不可再生的資源。面對著高精尖科技的迅猛發展,人類社會對於稀土的需求量也會越來越高。因此,誰能掌握了稀土的產能就能夠掌握更大的話語權。而在這方面,目前中國的話語權就最有分量,中國是全球稀土儲量最多的國家。佔據全球稀土總儲量的23%。在高精尖領域稀缺的重稀土元素中,更是覆蓋了全球90%的供應渠道。只不過,在早期的發展中,我們並非沒有走錯路,在近30年的時間中,中國供應了全球絕大部分的稀土,但卻沒有獲得行業霸主該得到的東西。

80年代是中國稀土發展的黃金時期,由於中國的稀土儲量多。隨著中國稀土分離技術的流傳,在稀土礦口的周邊地區,就出現了大量的稀土加工廠。不過這類早期的創業者普遍讀書都不多,因此在挖人得到核心技術後,他們就不再進行技術的研發,而是擴大產能和壓價。就是為了在行業中得到主導的地位,並且在當時,普遍流傳著這麼一個思想,那就是只要能夠賺到外匯。對國家都是有功勞的,不會出現什麼問題。於是,民間稀土行業就如同一個野蠻生長的草莽行業,稀土的產能一下子得到了激發。

80年代初期,中國的稀土產能還僅僅只有20噸。90年代後期,就已經達到了萬噸量級。二十一世紀後更是達到了12萬噸,佔據全球稀土產能的90%。

那個時候 ,稀土的世界總需僅需要10萬噸。中國一國就能創造12萬噸的產量,自然極大衝擊了世界的稀土行業。當時還廣泛流傳著這麼一個說法,那就是稀土不如豬肉貴。這是真實的,並沒有任何誇張的成分。在有段時間,稀土的價格確實不如豬肉價格。所以,當廉價的中國稀土湧入國際市場後,原本世界第一稀土的主產國美國,就宣布關停了全部工廠。從競爭者變成了得利的受益者,購買來自中國的大量廉價稀土。

而壓價產生的惡性競爭,自然對我們沒有好處。首先中國的稀土儲量是有限的,因為這樣的惡意壓價,中國稀土的儲量有2/3已經外流。其次,大多數的稀土加工廠採用的,都是例如「地浸」這樣的傳統工藝,它對於環境的汙染是極為嚴重的。江西贛州龍南縣贛江村,就是有名的私挖盜採的重災區。這裡因為幾十年的無序開採,如今大部分的山體和植被都受到了破壞,稀土開採引發的水汙染,導致了該地居民疾病纏身。最終不得以,多數村民都離開了家鄉。而這就是瘋狂背後帶來的代價,據了解,僅2010年,開採稀土的背後,就帶來了2000噸的有毒廢料。

所以在後來,國家也及時進行了對該行業的管控。目前關於稀土出口的限令是極其嚴格的,對於稀土開採的資格和限額,也是極為嚴格的。同時我們制定了聯合機制,整合了稀土行業的所有企業,最終形成七個聯合體企業,將大家綁在一條繩子上,儘可能避免行業惡性競爭,同時制定好稀土的儲備方案,維護國家戰略資源的保護。

最重要的就是我們後來加大了進口,目前我國雖然還是世界上最大的稀土出口國,但同時也是世界上最大的稀土進口國,中國是世界上唯一能夠分離全部17種稀土的國家,靠著先進的分離技術,我們向國外購買稀土礦,在經過加工,最終在販賣出去。這也能夠極大保護我們本土的稀土儲量,保護國家的青山綠水,推動稀土行業的科學發展。

而這麼做的話,還有一個好處,那就是更加穩坐稀土行業的領頭者地位。現如今,全球各國對於稀土的需求量是極大的,以拿美國來說,美國去年公布了一份國防工業報告。報告顯示:美國的國防工業,在稀土領域上對外嚴重依賴,例如美國陸軍的M1A1主戰坦克,它的雷射測距和夜視儀需要運用到稀土,美國空軍的F-22,它的機體和發動機製造都需要採用稀土。美國的「宙斯盾」雷達和光電瞄準系統,制導飛彈系統等設備也都需要廣泛使用稀土。這還不算,美國那些高科技電子,雷射、通訊和超導材料等行業,毫無疑問,美國在稀土方面的缺口是極大的。

而當國際稀土的缺口達到一定程度,中國稀土的重要性也會進一步提高。那時候我們就能夠掌握到一個核心權力。那就是「定價權」這是過去30年中,中國最應該得到的權利。可惜沒有,所以讓我們非常吃虧,如果我們能夠掌握稀土的定價權的話,就會如同沙特掌握了石油。迎來極大的發展機會。不過,掌握這個也並非是無所不能。這些年來,普遍流傳著利用稀土反制美國的論調,其實說起來還是很困難的,畢竟就算中國不賣。印度和俄羅斯也能賣,我們不應該將它發展為霸權主義,而是應該思考如何讓它,成為我們對外關係上的一項王牌武器,或許會更好一些。

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