《科技创新与品牌》杂志社科学论

王国珍应将稀土资源优势转化为经济优势

中国恩菲工程技术有限公司高级顾问王国珍教授

  稀土是17种特殊金属元素的统称,稀土元素广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。同时,稀土也是战略性资源,它与锡、钨、锑并称为我国“四大战略资源”。我国是世界上稀土资源最丰富的国家,全国已有22个省(区)先后发现稀土矿床。同时,我国也是世界上最大的稀土生产、应用和出口国。
  近年来,由于稀土资源过量开采、冶炼分离产能过剩和环境污染问题,国家有关部门加强了对稀土行业的严格“管控”。“管控”包括稀土资源税、环保、生产计划、出口配额、出口关税、资源整合等各个方面。
  按照国发[2011]12号文件规定,稀土指令性计划指标完成后,稀土企业自动停产。但是由于监管不力,大部分稀土开采、冶炼分离企业照常生产造成了产能过剩、资源利用率不高、环境污染等问题。本刊记者就此采访了稀土专家、中国恩菲工程技术有限公司高级顾问王国珍教授。

  资源控制重在重稀土

  2013年9月,国土资源部发布《关于下达2013年度钨矿锑矿和稀土矿开采总量控制指标的通知》,确定2013年全国稀土矿开采总量控制指标为9.38万吨。其中,轻稀土7.59万吨,中重稀土1.79万吨。
  稀土行业的实际产能相对于指标来讲处在一个什么样的水平?对此,王国珍坦言,相对于指标而言,我国稀土行业处于严重的产能过剩状态。
  官方资料显示,目前中国以全球23%的稀土资源承担了世界90%以上的市场供应。王国珍指出,目前来看,全世界(包括中国)对于稀土氧化物每年的需求总量为12~13万吨,而我国稀土冶炼分离企业产能为每年30多万吨,远远高于指标要求。
  根据稀土元素间物理化学性质和地球化学性质的某些差异和分离工艺的要求,学者们往往把稀土类元素分为轻稀土、重稀土两组或轻、中、重三组。在两组分法中,轻稀土和重稀土以钆为界,《元素周期表》中,钆以前的镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕7个元素为轻稀土元素,钆及钆以后的铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇等9个元素称为重稀土元素。而轻中重三组稀土的分类法是镧、铈、镨、钕称为轻稀土,钐、铕、钆称为中稀土,铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇称为重稀土。
  业内普遍的一个共识是,与供大于求的轻稀土相比,在今后若干年,重稀土供应将成为稀土产业的主要关注问题。重稀土主要分布在我国南方七省,并且在实际应用中价值大于轻稀土。
  王国珍教授指出,在轻稀土与重稀土上不能“一视同仁”,“离子型矿重稀土是我国稀缺性稀土资源,特别是铽、镝。生产高磁能极材料离不开铽、镝,这是我国的保护性资源,必须进行控制。”“至于轻稀土,镧、铈、镨、钕占稀土氧化物总量的85%以上,而且轻稀土资源世界上储量也不少,可以放松控制。”“我国稀土矿开采总量控制指标应与冶炼分离、深加工等产能和实际用量相一致,要科学配比,有利于控制稀土资源超采盗采。”

  环保更要监督到位

  王国珍指出,我国的稀土产品能占领国际市场,根本原因是产品质量好、价格低,而价格低主要是因为我们的稀土采选、冶炼企业的环保和放射性物质防治配套措施不完善,是以牺牲部分生态环境为代价的。
  各类稀土矿都伴生天然铀、钍放射性核素,稀土矿开采、选矿、冶炼过程涉及放射性污染。1988年,国家环境保护总局发布了《辐射防护规定》;2002年,卫生部发布《稀土生产场所中放射卫生防护标准》,国家质量监督检验检疫总局发布了《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》;2003年公布了《中华人民共和国放射性污染防治法》;2011年,环境保护部发布《稀土工业污染物排放标准》;2012年工业和信息化部发布的《稀土行业准入条件》规定,稀土矿山开采、选矿、冶炼分离过程涉及放射性污染的,须按照以上标准规定要求,配套建设放射性污染防治措施;2013年环境保护部发布环办[2013]12号文件,把各类稀土开采、选矿和冶炼纳入矿产资源开发利用辐射监督管理名录。应该说标准规定全了,但是从现状来看,在大部分稀土采选、冶炼企业,放射性环保措施执行得并不到位。
  究其原因,在于企业对于生产成本的顾虑—符合辐射环评要求将使企业成本大幅提升。“因为执行标准解决‘三废’和放射性物质对环境的污染,要增加辐射环保设施,需投入大量资金,产品成本必然增加。执行标准要公平、公正,全国所有采、选、冶炼分离企业都要严格执行,只有行业内所有企业成本都增加,这样才公平、公正。如果做不到公平、公正,标准就是一纸空文,企业基于经济利益的取舍,已经执行标准的企业也会放弃。中国再不能以低价为竞争的武器,行业终究是要走向规范的,保护生态环境利国利民,造福后代,是迟早要做的,晚做不如早做。”
  企业自律是一方面,国家有关部门的监督管理认真执行也要跟上。包括稀土在内的各类矿物质,必须要求生产建设单位按照国家环保标准达到清洁生产的开采资格,不但要符合工业污染物排放标准要求,也要满足辐射防护要求;同时验收单位也要具有相关资质,需要加强问责制,承担问责责任,相关行政部门则要加强监督管理。
  与此同时,要进行技术升级,降低环保的技术成本。王国珍教授说,稀土矿床由于成矿作用的复杂性和多样性,常与多种有价元素或矿物共生,而他正在参与研究开发的“氟碳铈稀土精矿低温焙烧节能减排清洁生产工艺”,就是要把伴生元素提炼出来,加以应用,不仅解决钍、氟对环境的污染,还可变废为宝,使轻稀土冶炼过程达到清洁环保,不产生放射性废渣和含氟废气,符合工业污染排放标准要求。

  变资源优势为经济优势

  稀土材料有“工业黄金”之称,由于稀土元素具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。
  提及它的功用,王国珍教授说:“稀土元素可用于航空航天、军工装备、光学仪器、医疗设备、生物农业、新能源新材料……几乎遍及现代生活的方方面面。”但是,令王教授忧虑的是,我国的这一优势资源,其潜能并未得到充分发挥。
  王教授指出,我国虽然是稀土生产大国,但还不是生产强国,资源消耗过快,利用率偏低,主要是过量开采、产能过剩。冶炼分离企业不是要做大做多,而是要做强做优,按计划指标生产,实现降低能耗物耗,提高产品质量,达到清洁生产。
  稀土的价值在于深加工和高科技应用。我国高端产品产能不足,而稀土的经济优势则多集中在高端应用领域,所以要立足自主开发、技术创新,把稀土应用推向更广、更高的科技领域,才能真正把我国稀土资源优势充分转变为经济优势,提高我国稀土深加工在国际市场上的竞争力。
  同时,稀土的伴生资源也要考虑充分利用,可在开采稀土元素的同时回收利用与之伴生的有价元素,从而降低生产成本,提高经济效益。
  我国已发现的重要稀土矿床,常与多种金属或非金属矿物共生,有益组分含量高,综合利用价值大。“要把资源充分用起来是关键,不要浪费。”
  据王教授介绍,稀土矿中伴生的钍、氟、铅、钼等元素,含量丰富。回收的钍是核电站的主要原料,潜在利用价值比铀高,且其衰变所发出的能量是铀的200倍,使用在核电站运行上,有惊人的安全特性,用来发电,非常安全,是一种极有前途的能源。回收氟生产氟化氢铵可作为氟化工厂的原料,铅钼回收是有色行业发展的重要资源。有价元素得到回收,不仅解决了环境污染,还可变废为宝,节约资源,增加产值,可谓一举多得。