近年来, 我国稀土产业的快速发展, 不仅满足了国内经济社会发展的需求, 也为全球稀土供应做出了重要贡献。但是, 这种短期的蓬勃发展以资源过度消耗和严重的环境问题为代价, 是不可持续的。因此, 基于国家安全和经济可持续发展的需求, 必须加强我国稀土资源的长远规划, 一方面需要加强成矿基础理论的研究, 另一方面需要特别重视资源勘查和清洁利用技术的研发。在稀土成矿理论方面, 需要重点关注以下几个关键问题: ①为什么只有极少数碱性岩体含有稀土矿床?②为什么大部分稀土矿床都是以轻稀土为主?③地质球历史时期和现今海相沉积物中的稀土资源的形成机制及可利用性如何?在资源勘查和清洁利用方面, 可以考虑如下两方面的举措: 一是“保轻(稀土)扩重(稀土)”, 增加我国稀土资源战略储备; 二是“绿色开采”, 加强绿色、高效的稀土开采与利用技术的研发, 实现稀土资源的清洁和高效利用。
“保轻扩重, 海陆并举”, 从大陆和海洋两方面同时开展稀土资源勘查, 以保障我国轻稀土资源储量优势并扩大重稀土资源储备。碱性岩型稀土矿床是全球最主要的稀土资源类型, 且分布广、遍及主要稀土资源国家, 与其他稀土矿床类型相比, 该类矿床具有“易采、易选、易冶”等优势, 经济效益高。我国川西稀土矿集区和山东微山稀土矿均属于碱性岩型优质轻稀土矿, 且深部找矿的潜力很大。以川西稀土矿集区为例, 该矿集区已探明稀土资源巨大, 仅牦牛坪和大陆槽两个矿床稀土氧化物的储量就近500 万吨, 还相继发现了麦地沟、马则壳、里庄、羊房沟、木落寨和马颈子等多处稀土矿床(点)。且在该矿集区近 30 年勘查和勘探主要集中在距地表 500 m 以浅的范围, 如牦牛坪矿区共实施钻探总进尺近50000 m, 但单孔最深仅为 530 m。2017~2021 年, 中国科学院广州地球化学研究所牵头承担的国家重点研发计划“稀土元素成矿系统与资源基地深部探测” 项目在该矿区实施了两个千米钻孔, 发现深部仍存在大规模具有工业价值的稀土矿体。同样, 目前大陆槽矿区已完成钻探总进尺 11000 m, 但单孔最深仅为 550 m。显然, 川西稀土矿集区的勘探深度与国土资源部 2008 年提出的主要固体矿产工业矿体勘查深度要推进到 1500 m 的要求相差甚远, 其深部找矿潜力较大, 是开展深部探测增储最理想的地区。此外, 华南离子吸附型稀土矿床是我国重要的稀土资源类型之一, 具有储量大、分布广、中重稀土含量高和放射性低等特点, 其巨大的经济价值和战略意义现已备受关注。由于我国华南的独特地质和气候条件, 该类矿床的进一步找矿增储空间也很大, 例如, 2016 年广西平南县新发现了一处离子吸附型稀土矿, 其稀土氧化物约有 20 万吨。另外, 海相沉积物中的稀土资源或将是未来稀土的重要来源, 例如, 现今太平洋和印度洋海底的富稀土软泥, 以及贵州织金地区的前寒武纪海相沉积岩中的富稀土磷块岩等。针对这类稀土资源开展前瞻性的基础理论与利用技术研究, 将有助于开拓新的稀土资源, 特别是开拓重稀土资源, 为我国持续主导国际市场稀土资源供给提供知识与技术支撑。
“绿色开采, 资环兼顾”就是既要金山银山又要绿水青山, 实现稀土资源的清洁和高效利用, 以保障我国稀土产业全链条的可持续发展。传统粗放式开采方式、廉价稀土原材料和低端产品的大量出口, 不仅过度地消耗了我国稀土资源, 还对生态环境带来了严重威胁, 不符合我国相关产业的经济利益, 甚至将危害我国自身的稀土需求和国家安全。因此, 我国必须加强对稀土资源和相关产业的技术研发和基础设施的投入。首先, 应加强对我国特色稀土矿床的基础地质研究, 积极推进绿色矿山和综合利用示范基地建设, 开发绿色、高效开采和提取技术, 大幅度提高稀土回收率, 支持开发新一代的稀土开采技术和选矿设备, 提高稀土选矿回收率, 开展贫矿和尾矿中低品位稀土的人工诱导再富集技术的研发 (王焰等, 2021)。其次, 加快建立规范稀土开采、生产和监管的长效机制, 深入推进稀土企业兼并重组, 淘汰落后工艺和产能, 实现规模化、集约化生产。同时, 要高度重视稀土资源的综合利用, 促进稀土元素的平衡利用, 鼓励 La、Ce 等相对丰富轻稀土元素的应用研究, 加快开发 Eu、Tb、Dy 等稀缺重稀土元素的减量与替代技术, 推进其他伴生金属在选矿和冶炼过程中的综合回收利用, 关注稀土矿中铌、钍、萤石和重晶石等伴生资源的回收利用。此外, 要大力发展循环经济, 积极开展稀土二次资源回收再利用。例如, 鼓励开发稀土废旧物收集、处理、分离、提纯等方面的专用工艺、技术和设备, 支持建立专业化稀土材料综合回收基地, 对稀土火法冶金熔盐、炉渣、稀土永磁废料和废旧永磁电机、废稀土荧光灯、失效稀土催化剂、废弃稀土抛光粉, 以及其他含稀土的废弃元器件等进行稀土资源二次回收再利用。更为重要的是, 需要大力提升我国稀土产业的科技含量和稀土产品的附加值, 严格限制稀土原材料和低端产品的出口。至今为止, 我国尚不能大规模量产混合动力汽车发动机、高性能激光系统和航空发动机等高科技稀土产品, 需要从美日欧等国家大量进口, 然而其原材料都来自于我国出口的廉价稀土原材料和初级产品。高端产业链的缺失, 不利于我国稀土产业的可持续发展, 也必将严重损害我国稀土产业在全球市场上的话语权, 同时对我国经济发展和国防安全带来不可估量的威胁。
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