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【稀土科普】“稀土”到底是什么？为什么这么重要？

你好北方稀土

2022-06-25

什么是稀土？

稀土并不是土，而是17种金属元素（a group of 17 elements）的统称，又分为重稀土和轻稀土。稀土一词中的“土”，是指这些元素的氧化物。

制图：新京报动新闻

稀土的英文名称为“rare earth”，字面上理解就是“稀有的土”。如果看名称会误认为这是很罕见的资源。其实，稀土并不罕见，地壳中平均含量最高的稀土元素铈[shì]，比铜还更常见。

因为以前探明的可开采的稀土矿较少，且因不可再生、分离提纯和加工难度较大，所以才被称之为稀土。

稀土因为被广泛应用于农业、工业、军事等行业，是新材料制造的重要依托和关系尖端国防技术开发的关键性资源，被誉为现代工业的“维生素”。

——工业上，稀土是“维生素”。在荧光、磁性、激光、光纤通信、贮氢能源、超导等材料领域有着不可替代的作用，想替代稀土，除非有极其高超的技术，目前基本做不到。

——军事上，稀土是“核心”。目前几乎所有高科技武器都有稀土的身影，且稀土材料常常位于高科技武器的核心部位。例如美国当年的“爱国者”导弹，正是在其制导系统中使用了约3公斤多的钐钴磁体和钕铁硼磁体，用于电子束聚焦，才能精确拦截来袭导弹。M1坦克的激光测距机、F-22战斗机的发动机及轻而坚固的机身等等都有赖于稀土。

一位前美军军官甚至称：“海湾战争中那些匪夷所思的军事奇迹，以及美国在冷战之后，局部战争中所表现出的对战争进程非对称性控制能力，从一定意义上说，是稀土成就了这一切。”

▲F-22战斗机

——生活中，稀土“无处不在”。我们的手机屏、LED、电脑、数码相机……哪个没有使用稀土材料？

特别是随着世界科技革命和产业变革的不断进步，稀土元素的应用范围正在进一步拓展，其战略价值和重要意义将更加凸显。

美国认定的35个战略元素和日本选定的26个高技术元素中，都包括了全部稀土元素；日、英、法、德等工业发达国家都缺乏稀土资源，但它们都拥有世界一流的稀土应用技术。这些国家都把稀土看作是对本国经济和技术发展有着至关重要作用的战略元素。

中国在稀土产业中的地位

中东有石油，中国有稀土

中国的稀土储量最多时占世界的71.1%，所以才有了邓小平同志的那句名言：“中东有石油，中国有稀土”。随着勘探技术的进步，其他国家也发现了一些大型稀土矿藏，中国储量占比下降到36%，但仍居世界第一；排在中国后面的，有巴西、越南和俄罗斯。

在勘探不充分的情况下，全世界现有稀土可开采近1000年，意味着世界范围内稀土不那么稀缺。中国对全球稀土的影响力更多地集中于产量而非储量上。

2017年中国稀土的产量占了全球供应量的81%。因此，中国对全球的稀土市场具有极大的话语权。

制图：央视新闻

稀土元素有17种，它们的化学性质极为相似，尤其是其中15种镧系元素，化学性质几乎一致，要将它们一一分离十分困难。

中国为何能领先全球？

在这方面，其实中国领先于世界的时间也没多久。上世纪90年代以前，中国的稀土生产工艺和技术还十分落后。当时，世界上一些国家把稀土生产技术作为机密，对中国实行封锁，导致中国只能大量出口稀土原矿，送到美国、法国、日本等国家深加工，然后我们再高价买回。

17种稀土元素的化学性质极为相似，分离提纯十分困难，当时国际上稀土分离的主流选择是“离子交换法”和“分级结晶法”，两种方法分离成本均很高，提炼出的稀土元素纯度较低，不适合大规模的工业生产。

打破发达国家技术垄断的，是中国科学院的徐光宪院士。

徐光宪院士

1972年，徐光宪和他的同事接到国家任务，要分离稀土元素中性质最相近的孪生兄弟镨和钕。1975年，他经过刻苦攻关，提出了串级萃取理论，实现了稀土分离技术的重大突破。

这一全新分离方法，使我国单一稀土产量猛增，一时间，国际单一稀土产品价格暴跌，国外的稀土垄断公司不得不减产、停产甚至破产，中国的世界稀土强国地位，一举确立。

经过三十年努力，徐光宪院士所创立并不断改进的稀土串级萃取理论及其工艺，使得高纯度稀土产品的生产成本下降了四分之三，让中国生产的单一高纯度稀土产品至今占到世界9成以上，迫使美日稀土分离厂停产。

就这样，中国实现了从稀土资源大国向生产大国、出口大国的转变。

2008年，徐光宪获得“国家最高科学技术奖”，被誉为“中国稀土之父”。在获得国家最高科学技术奖时，他感慨地说：“稀土紧紧连着我和祖国。”

2015年4月28日，徐光宪与世长辞。斯人已去，但徐光宪的话却被学生口耳相传：“现在是中国历史上最好的时期，但也还有很多问题没有解决，未来需要年轻人担负起来。”

来 源：中国日报

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