蘇鏘:任何工業都離不開稀土

2021-01-15 中國科學院

鄧小平1992年南巡時說過一句話:「中東有石油,中國有稀土。」中國的稀土就如中東的石油一樣存在巨大價值和影響力。中國是全球稀土資源最豐富的國家,如何把稀土的資源優勢儘快轉化為科技優勢和經濟優勢,已成為擺在我們面前迫切需要解決的重大任務。5月22日,筆者在廣州對素有「稀土界的鐘南山」之稱的蘇鏘院士進行深入採訪,認識和了解稀土資源,揭開稀土元素的價值面紗。

蘇鏘,中國科學院院士,現為中國科學院長春應用化學研究所研究員、中山大學教授。他長期從事稀土資源的綜合利用和稀土元素分離理論研究,有重大的成就和貢獻,是我國稀土科學的泰鬥人物。

蘇院士長期開展稀土多個領域研究,分離單一純稀土,稀土配位化學、萃取化學溶液等研究,取得重大成果。70年代,組織和參加稀土雷射和發光材料的研製和推廣,合成一系列稀土化合物,獲1978年全國科學大會獎。近年,他又利用我國豐富而廉價的稀土原料製成照明的發光材料和長餘輝夜光材料,使我國稀土的分離和提純技術接近世界先進水平。他除出版稀土專著和論文集外,在國內外發表學術論文250多篇,先後應邀赴美、法、日、德、韓、俄羅斯等10多個國家講學、訪問,是國際有影響的稀土化學科學家。

學術界認為,蘇鏘與稀土是一體的,蘇鏘與稀土「糾纏」了一生,他對自己的事業由衷的熱愛之情和強烈的國家及民族意識,無時無刻都溶化在工作中。他決心要將我國儲量居世界首位的稀土資源,發揮更大作用,為國家的四化建設作出更大貢獻。

蘇院士介紹,稀土資源具有極其重要的戰略意義,但長期以來,中國都不太拿稀土當回事,大量賤賣出口。2009年4月,中國國土資源部發布新的《稀土礦開採總量控制指標》,針對包括稀土在內的工業原材料黃磷、銻、鋁礬土、焦煤、氟石、銦、碳酸鎂、鉬、稀土、矽和鋅等實行限制出口和加收出口賦稅及費用。中國限制稀土出口的決定在歐盟、美國和日韓都引起強烈反彈。

蘇院士解釋,之所以能引起這麼大反響,是因為它的適用範圍廣和作用重大,中國的稀土出口世界第一,很多國家對中國稀土有一定的依賴性。稀土元素無處不在,它在能源、信息、環保、保健、農業和國防等各方面都有廣泛和重要的應用。稀土並不是土,而是稀土金屬的簡稱,可分為重稀土和輕稀土兩種類型,200多年前才被人類發現。稀土元素家族包括17個成員:從原子係數為57的鑭(La)至原子序為71的鑥(Lu)的15個「鑭系元素」以及化學性質跟它們近似的同屬第III族的鈧(Sc)和釔(Y)的兩個元素。蘇院士用「工業味精」、「現代化的氧氣」和「健康的保護神」等概括稀土的作用。

他在自己的科普書《稀土元素——您身邊的大家族》一書中這樣介紹稀土元素的作用:「這個大家族的17個成員各具特異的光、電、磁和催化等物理和化學性能。它們為人類帶來了光明,並充當人類健康的保護神;它們為人類提供新的能源;為化學工業提供新的催化劑;它們是玻璃陶瓷工業的多面手;是建設信息高速公路的排頭兵;是鋼鐵和有色金屬的維生素和促進作物增產的刺激素;用它們可製成號稱『永磁之王』的磁體和在高溫下沒有電阻的神奇異體。它們已經成為21世紀各國競相研究開發的對象,希望在這一片尚未充分開墾的土地上發現新的奇蹟,尋找到新的材料。『稀土』已成為人類的『希望之土』。」

「任何工業都離不開稀土,離開稀土就達不到效果。它的作用就像製作豆腐時用的鹽滷,沒有鹽滷豆腐就不能成型。例如,計算機上的螢光屏和飛機上的儀錶盤都需要使用稀土的製成的發光材料,由稀土發射的光信號為我們提供了信息;汽車用鋼S08VTi、Y08、16Mn等,採用鋼包內噴粉法和壓入法進行稀土處理後,鋼板的橫向韌性和衝壓性能良好,汽車零件的衝成率達100%;橡膠是我們日常生活中不可缺少的物質,輪胎、膠鞋等都需要使用橡膠,稀土催化劑可以製得相對分子質量較高的順丁橡膠,可在其中填充石油煉製過程中的殘渣油,從而製得稀土充油順丁橡膠和稀土異戊橡膠......」蘇院士說。

蘇院士介紹,稀土元素並不稀有,稀土元素的分布很廣,根據獲得的隕星、隕石、太陽和太陽系的光譜分析數據,發現宇宙中存在稀土。地球上稀土資源很豐富,但分布不均,主要集中在中國、美國、印度、前蘇聯、南非、澳大利亞、加拿大、埃及等幾個國家,其中中國的佔有率最高。我國的稀土資源非常豐富,品種比較齊全,稀土品位高,礦點分布合理。其中我國稀土資源比較集中的地方是內蒙古、江西、四川、山東、廣東等,形成「北輕南重」的特點,即北方以輕稀土為主,南方以重稀土為主。

氟碳鈰是目前提取鈰族稀土的主要礦物,它在我國的儲量非常豐富,主要分布在內蒙古包頭的白雲鄂博礦、山東微山湖礦和四川的冕寧礦等。我國的內蒙古包頭的白雲鄂博礦是一個含稀土、鐵、鈮和螢石的綜合大型礦床,堪稱世界第一大稀土礦。南嶺地區分布可觀的離子吸附型中稀土、重稀土礦,易採、易提取,已成為我國重要的中、重稀土生產基地。而廣東的稀土以重稀土為主,是世界少有的,而且儲量大,價格也遠遠高於輕稀土,佔我國稀土資源的重要位置。梅州、河源、韶關、肇慶、揭陽等地都有豐富的重稀土資源。

蘇院士說:「目前我國稀土產業實現了四個世界第一:總儲量第一、產量第一、出口量第一、應用量第一。出口獲得資金收入並不應該是我們的主要目的,我們應該利用我們的稀土資源優勢換取世界上先進的技術,即用資源換技術,讓資源優勢得到最大價值的利用。」

他介紹,廣東這些年已經加大了對稀土資源的保護力度,但開發不足。國家工信部每年給廣東的加工量為1萬噸,但國土資源部給廣東的開採指標為2000噸。蘇院士說:「對工業發展極其重要的稀土,本應成為新的經濟增長點。如果開發利用得好,工業總產值將可從現在的5000億上升到1萬億元。所以,廣東急需改變目前稀土的開採和利用現狀。」

蘇院士表示對中國新聞社廣東分社社長顧立軍提出的廣東打造「中國稀土城」的想法很贊成。他說:「打造中國稀土城並不僅僅要提高開採量,更重要的是要重視對市場的價值,讓包括香港、澳門在內的國人了解和認識稀土的價值。重視科學的利用稀土,提高新產業價值和品味,填充稀土被忽略的價值空間。這個任務和目標很重要也迫切需要達到。這中間的關鍵點就是要打動省委省政府的心,引起他們的重視,從而採取必要的政策和措施,幫助稀土資源走出被忽視的現狀和發揮更大的價值。」

蘇院士說:「對於科技工作者來說,發展科技和普及科技是我們的主要工作。這麼貴重的稀土資源不被重視是現在的一個重要問題,我們有責任將稀土推向市場和進入人們的生活與意識當中。只有得到足夠的重視,才能讓稀土資源得到更好的利用。廣東具有良好的市場環境和經驗,我們要把握住現在的良好時機,抓住機遇,用市場的眼光打出稀土的響亮口號,打造出稀土品牌,讓稀土真正走進人們的生活。」

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