稀土作为国家重要战略资源因其稀缺性而备受关注我国一直是世界上的稀土资源大国然而随着今年月美国能源部资助的个全新项目启动我国稀土资源的优势也受到挑战
进入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参与了其中个
这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解释该路径何以未受广泛关注
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望的来源美国这步走得又快又急一下到我们前面去了
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
俄罗斯科学家年的数据显示在富含稀土的煤矿中稀土含量为在煤灰中含量为
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ppm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我们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
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JamesHowerHower还向记者推荐了中国的代世峰
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SeredinDai分类和SeredinDai标准
Hower在同中国科学报记者谈到上述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望的稀有金属来源
DOE此次高调支持该技术说明美国科学界基本形成了一致意见代世峰认为
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个项目进行资助预计到年开展大规模部署
据Hower介绍肯塔基大学在年夏天就得到DOE的资助开始在肯塔基州和美国东南地区收集煤炭和煤灰样本还进行了一些分离稀土元素的中试
Hower提醒记者注意DOE从年初就资助了一些早期研究其他的联邦机构也有类似项目使得美国科学家得以相互合作展开起步研究所有这些工作都为这次的个项目打下了基础
DOE这次的支持力度也令代世峰颇为吃惊步子迈得太大了我们还停留在科研水平这下在技术和经济可行性方面肯定要超越我们了
经济可行性待验证
今年月发表在国际期刊冶金与材料交易上的一篇文章指出在美国宾夕法尼亚州部分燃煤产物提取稀土元素不仅技术可行并且成本较低Finkelman也表示美国本土的稀土资源开采成本较高反而从煤灰提取更为经济不需要开采又能处理飞灰一举两得
从资源量看我国每年的煤炭燃烧产物差不多是美国的倍但Finkelman提醒中国科学报记者注意中国的稀土资源丰富相比而言从煤灰中提取稀土是否成本更低
中科院院士北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室主任严纯华在接受中国科学报记者采访时认为美国一旦找到新的稀土来源无疑为其贸易谈判增加了砝码而对我国来说在可预计的年之内稀土自然资源没有消耗殆尽的情况下从煤灰中提取稀土不具有经济可行性
我相信这是美国面向未来在研究上的布局严纯华提出我国科学家也应该着眼于未来寻找稀土新的来源作为技术储备他指出除了煤炭海洋中的稀土资源也尚未探索
下一步我们的工作就是开发提取技术进行工业开发代世峰表示目前的问题包括第一资源量空间分布和赋存状况没有摸清第二中国的成煤条件复杂是否有适用于所有矿床的通用技术
对于煤灰中提取稀土的工业化前景Hower较为谨慎这项工作很有前景使得废弃的煤灰变废为宝但我们才刚刚开始研究能否作为资源开发还取决于研究进展
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