让美媒紧张的“稀土”到底是什么？为什么这么重要？

日前，国家发改委相关负责人针对中国稀土资源的一句表态引起了全球关注。

如果有谁想利用我们出口稀土所制造的产品，反用于遏制打压中国的发展，那么我想赣南原中央苏区人民、中国人民都会不高兴的。

If anyone were to use products that are made with the rare earths that we export to curb the development of China, then the people of south Jiangxi province [where rare earths are mined] as well as all the rest of the Chinese people would be unhappy.

此话一出，立即引发了外媒的关注。美国媒体更是表现出了高度紧张。

美国媒体CNBC发布文章称：“关于稀土，中国似乎做出了含蓄的威胁，这是对美国科技产业至关重要的一种矿物质”。

彭博社引述《人民日报》评论称，“美方不要低估中方反制能力”（The US shouldn't underestimate China's ability to fight the trade war）。

美国《外交政策》杂志还进一步警告说，中国一旦对稀土采取措施，不仅仅是美国的电子产品会倒霉，从石油精炼到飞机引擎等同样需要稀土的诸多美国经济领域，也都会受到冲击，因为美国进口的稀土中80%来自中国。

一句话就能让美国媒体神经紧绷，稀土到底是什么资源？

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。

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

去年，在一次研讨会上，上海市稀土协会名誉会长朱铭岳就指出，目前中国稀土分离技术领先国外 5~10 年。

去年9月就有新闻说，美国唯一一家正在运营的稀土矿业公司，就必须得把在美国开采的半成品出口到中国进行精炼，然后就遇上了特朗普的关税战，搞得这家企业压力很大。

毕竟，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。

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。”

稀土资源开发

然而，早期稀土产业粗放式的发展带来了很大的问题。徐光宪的生产工艺并没有专利保护，这些技术逐渐扩散到中小企业，稀土生产门槛大幅降低，地方企业和私营企业纷纷涌入。

在短期利润的刺激下，大大小小的企业开始大量开采，出口稀土。急剧增长的出口量背后，是不计其数的稀土企业的非法盗采，以及恶性竞争，相互杀价成为市场常态。稀土行业的乱局被发达国家的厂商利用，他们订货时不断压价，中国企业竞相降价，稀土价格一降再降，最终卖出“白菜价”。

图：新华网

至2005年，中国的稀土年出口量已比1990年翻了九倍，但价格却下降了55%以上。价格下跌导致稀土生产企业更加依赖规模扩张，2005年时中国稀土生产能力达到20万吨，超过世界年工业需求量的一倍。

随着国家推动稀土企业的联合重组，建立稀土开采的专家审查制度，在稀土出口方面采取提高关税，实行更加严格的配额管理制度，2006年开始，稀土价格终于开始上涨，并于2011 年达到新高。

中国控制出口，美国、欧盟、日本不干了，迅速于2012年3月向WTO发起诉讼，认为中国限制稀土出口、对稀土征收出口税等做法，违反入世承诺，且对各国高端产业产生冲击。

当时，中国以“保护资源和环境，实现可持续发展”的理由申辩，但最终败诉。

之后中国对稀土行业的管理，就走上了更加符合世界通行规则、让市场发挥基础性作用的方式。

2015年，中国按照WTO的裁决结果取消了稀土出口配额制和出口关税。2016年10月，稀土行业发展的十三五规划正式出台，明确规定，到2020年底，全国所有稀土产业要整合进六大稀土集团——中铝公司、北方稀土、厦门钨业、中国五矿、广东稀土、南方稀土。

此后也对稀土企业进行不断整合，对集团旗下冶炼回收企业严格管控。目前整合后的六大稀土集团规模效应已经逐步显现。六大集团市场份额不断提升，在市场定价上具有一定的话语权，这对行情走暖也具有积极影响。

中国日报（ID：chinadailywx）综合自中国日报双语新闻、瞭望智库、参考消息、侠客岛、央视新闻、新京报、科技日报等。

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被誉为“工业维生素”，广泛用于尖端科技和军工领域，是什么成就了稀土这张王牌？

科技日报记者 谢开飞

作为不可再生的稀缺性战略资源，它有“工业维生素”“新材料之母”之称，广泛应用于尖端科技领域和军工领域。

稀土非土

在化学元素周期表中，稀土指的是镧系元素和钪、钇共17种金属元素的总称。

在炼钢过程中，仅需在钢中加入少量稀土，就能使原本优质的钢变得更加“坚强”，提高其使用寿命。

在军事领域，稀土能够大幅度提高武器装备的合金战术性能，如海湾战争中，加入稀土元素镧的夜视仪成为了美军坦克压倒性优势的来源。

在核能领域，稀土元素钆及其同位素都是最有效的中子吸收剂，可用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂，成为核反应堆的“安全保护神”……

现实中，小到手机屏幕、数码相机，大到导弹、雷达、潜艇，稀土无处不在。作为不可再生的稀缺性战略资源，它有“工业维生素”“新材料之母”之称，广泛应用于尖端科技领域和军工领域。那么，稀土是如何被发现？又是如何开启新用途发现之旅？科技日报记者就这些问题采访了稀土分离技术方面的专家。

四个“世界第一” 我国可供应全部稀土元素

人们常把不溶于水的固体氧化物称为土，例如，将氧化铝称为“陶土”，氧化钙称为“碱土”等。事实上，稀土是镧、钪、钇等17种金属元素的总称。因为当时冶炼提纯难度较大，用于提取这类元素的矿物比较稀少，而且获得的氧化物难以熔化，也难以溶于水，也很难分离，且外观酷似“土壤”，而称之为稀土，这一名称从18世纪沿用至今。

稀土“大家族”有轻稀土和中重稀土之分。镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕为轻稀土元素，亦称铈组稀土元素；钪、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇为中重稀土元素，亦称钇组稀土元素。两者的元素原子电子层结构和物理化学性质，以及它们在矿物中共生情况和离子半径皆不同。

在应用上，轻稀土也被业内人士称为“假稀土”，虽然存量大、应用广，但价值相对低廉；而重稀土资源稀缺，可用于航天、军事、国防及新材料合成等高科技领域，价格昂贵，可替代性小。

据上述专家介绍，稀土元素在地壳中分布十分广泛，但是却很不均匀，其中稀土储量较多的，亚洲有中国、印度，北美有美国、加拿大，还有俄罗斯、澳大利亚、南非、埃及等几个国家。我国稀土矿藏丰富，雄踞着四个世界第一：资源储量第一，占23%左右； 产量第一，占世界稀土商品量的80%至90%；销售量第一，60%至70%的稀土产品出口到国外；应用第一，大部分的稀土在供国内使用。

不仅如此，我国南方的离子型矿中有全球70%以上的重稀土资源，主要分布于我国江西、广东、福建、广西等省份，其重稀土高达30%—80%，是具有绝对竞争优势的战略资源。中国还是目前全球唯一可以供应全部稀土元素的国家。

充满历史性误会 “孪生兄弟”被当成“一个人”

稀土元素是在1794年，由芬兰化学家加多林从未知的矿化物发现的，即从硅铍钇矿中发现了“钇土”(氧化钇)。从1794年发现钇土开始，到1947年最后一个稀土元素钷被提取出来，前后共经历了150多年，期间充满了诸多历史性的误会。

上述专家介绍道，事实上，稀土元素最初被发现是这样被描述的：稀土的发现始于北欧，1787年业余矿物学家阿累尼乌斯在斯德哥尔摩附近一个名叫伊特比(Yteerby)的小村寻得了一块他从未见过的黑色矿石，就借用这个村名将其命名为Yteerite。1794年加多林声称从这种矿物中发现了一种新元素“钇土”，将其命名为Yteelium(钇)。

人们就把这一年看作是发现了第一个稀土元素“钇”的年代。其实，这是一种误会。因为，加多林当初发现的“钇土”并不是一种稀土元素，而只能说是“钇组稀土”混合氧化物。后来的科学家，又从这种“钇土”中相继发现了镱、铒、铽等重稀土元素。原来是当初的化学家们把这几个“孪生兄弟”都当成“一个人”了。同样的误会也发生在轻稀土身上。

在中国，最早的稀土矿发现于1934年，发现人是何作霖教授。之后，中国地质科学工作者不断探索和总结中国地质构造演化、发展的特点，运用和创立新的成矿理论，在全国范围内发现并探明了一批重要稀土矿床，并总结出中国稀土资源具有成矿条件好、分布面广、北轻南重、有价元素含量高、综合利用价值大等最基本的特点。

稀土元素中有15个“成员”源自一个庞大的“家族”——镧系元素，它们是元素周期表中第57号元素镧到71号元素镥15种元素的统称。

在物理性质上，镧系金属为银白色，较软，有延展性。活泼性较强，仅次于碱金属和碱土金属，需要隔绝空气保存。同时镧系金属是强还原剂，其还原能力仅次于金属镁（Mg），其反应性可与铝相比。随着原子序数的增加，还原能力呈逐渐减弱的趋势，其电子逐渐排布在内层4f轨道，外层电子排布基本相同，因此这些“成员”的化学性质比较相似。

个个身手不凡 开启现代应用发现之旅

由于各种稀土元素的性质极其相似，又多以氧化物混合物的形式存在于各种复杂的矿物中，因此稀土元素的分离和提纯是一项极其困难的工作。直到1947年，美国科学家发明了用离子交换法分离稀土，并由著名学者斯佩丁改进了离子交换法工艺，制备出公斤级的纯净单一稀土，为研究各种单一稀土的本征特性和开发稀土的用途创造了基本的条件。人们逐步对稀土丰富的光、电、磁和核性质有所认识，为各种稀土功能新材料和新器件的研制和应用奠定了基础。

信息、生物、新材料、新能源、空间和海洋被当代科学家推为六大新科技群，人们之所以重视稀土、研究稀土、开发稀土，就是因为稀土每个成员均有特性，个个身手不凡，在高精尖端科技领域各显神通。目前，由稀土元素生产的稀土永磁、发光、储氢、催化等功能材料已是先进装备制造业、新能源等高新技术产业不可缺少的原材料，还广泛应用于电子、石油化工、治金、机械、新能源、轻工、环境保护、农业等。

如镧能够应用到制备许多有机化工产品的催化剂中以及光转换农用薄膜，在国外，科学家把镧对作物的作用赋予“超级钙”的美称；铈的合金耐高热，可以用来制造喷气式推进器零件，作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，还被用作优良的环保材料，应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中。

钕的最大用户是钕铁硼永磁材料，以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业，钕铁硼永磁体的问世，为稀土高科技领域注入了新的生机与活力。被称作当代“永磁之王”，其中阿尔法磁谱仪的研制成功，标志着我国钕铁硼磁体的各项磁性能已跨入世界一流水平。

在医疗上，钆的水溶性顺磁络合物，可提高人体的核磁共振成像信号；铥可用作医用轻便X光机射线源，用以制造便携式血液辐射仪，这种辐射仪放射出X射线照射血液并使白细胞下降，从而减少了器官移植早期的排异反应。由于对肿瘤组织具有较高亲合性，铥还可应用于肿瘤的临床诊断和治疗。

同时，稀土还可以作为优良的荧光、激光和电光源材料以及彩色玻璃、陶瓷的釉料。稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成络合物，使稀土广泛用于印染行业。而某些稀土元素具有中子俘获截面积大的特性，如钐、铕、钆、镝和铒，可用作原子能反应堆的控制材料和减速剂。而铈、钇的中子俘获截面积小，则可作为反应堆燃料的稀释剂。

几乎每隔3—5年，科学家们就能够发现稀土的新用途，每6项发明中，就有一项离不开稀土。随着科学技术的发展，稀土科技领域的拓展和延伸，稀土元素将会有更广阔的利用空间。

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