美國(guó)著名的芒廷帕司稀土礦山2002年由於環(huán)保問題被迫關(guān)停，圖中的積水正是由於長(zhǎng)期停工造成的。陳振明提供

　　19日，日本研究人員宣佈，在印度洋東部的海底發(fā)現(xiàn)了含有高濃度稀土的海底泥。這是在太平洋之外的海域首次發(fā)現(xiàn)含有稀土的海底泥，這證明稀土有可能在全球的海洋廣泛分佈。海底泥在水深約5600米處，最高濃度達(dá)到1113ppm(百萬分比濃度)，平均濃度也達(dá)到約700ppm，與太平洋的稀土濃度相似。

　　日本研究人員19日宣佈，他們?cè)谟《妊髺|部的海底發(fā)現(xiàn)了含有高濃度稀土的海底泥。這是在太平洋之外的海域首次發(fā)現(xiàn)含有稀土的海底泥，這證明稀土有可能在全球的海洋廣泛分佈。

　　在約5600米的海底以下

　　稀土是高科技材料中不可或缺的一種資源。日本東京大學(xué)教授加藤泰浩率領(lǐng)的研究小組，去年曾在日本附近的太平洋海底發(fā)現(xiàn)含有稀土的海底泥。此次發(fā)現(xiàn)稀土的地點(diǎn)位於印度尼西亞雅加達(dá)以西約1000公里的印度洋海域，距澳大利亞所屬的科科斯群島不遠(yuǎn)。

　　研究人員通過分析鑽探的海底泥樣品，發(fā)現(xiàn)在水深約5600米的海底以下75至120米處，存在含有稀土的泥層，最高濃度達(dá)到1113ppm(百萬分比濃度)，平均濃度也達(dá)到約700ppm。

　　由印度洋海嶺活動(dòng)而形成

　　與太平洋相比，該地點(diǎn)存在稀土的位置更深，開採(cǎi)更為困難。其稀土濃度與太平洋的稀土濃度相似，是中國(guó)陸地礦床的數(shù)倍，特別是稀有的鏑等稀土元素非常豐富。

　　研究人員認(rèn)為，中央海嶺噴出的氧化鐵等物質(zhì)會(huì)吸收海水中的稀土而堆積在附近，此次發(fā)現(xiàn)的稀土就是由於印度洋中央海嶺的活動(dòng)而形成的。海嶺又稱海底山脈，位於大洋中央部分的海嶺，就叫中央海嶺。

　　加藤泰浩指出：“這説明含有稀土的海底泥並非是太平洋特有的，意義非常重大。其他海域也有可能發(fā)現(xiàn)能夠開發(fā)的稀土礦床。”

　　日本重點(diǎn)勘探試採(cǎi)稀土礦

　　日本政府內(nèi)閣會(huì)議今年通過作為日本今後五年海洋政策方針的新《海洋基本計(jì)劃》。根據(jù)這一基本計(jì)劃，日本將把振興海洋産業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，資源方面的重點(diǎn)是勘探和試開採(cǎi)稀土礦。

　　稀土是日本在海洋礦産開發(fā)方面的主攻目標(biāo)。為減少對(duì)中國(guó)稀土的依賴，日本除了通過技術(shù)攻關(guān)減少稀土使用量外，還希望從日本近海的深海中開採(cǎi)出“國(guó)産稀土”。

　　今年1月，日本海洋研究開發(fā)機(jī)構(gòu)和東京大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)體利用“海嶺”號(hào)深海調(diào)查船，從日本最東端的南鳥島周邊的海底泥中發(fā)現(xiàn)高濃度稀土。分析顯示，在南鳥島以南約200公里的海底之下3米左右的淺層泥沙中，存在濃度最高達(dá)到0.66%的稀土，這是目前發(fā)現(xiàn)的全球濃度較高的有工業(yè)利用價(jià)值的稀土。

　　東京大學(xué)教授加藤泰浩認(rèn)為，南鳥島周邊的稀土蘊(yùn)藏量至少相當(dāng)於日本國(guó)內(nèi)數(shù)百年的消費(fèi)量。他希望三年內(nèi)日本能開發(fā)出大量採(cǎi)集深海海底泥的技術(shù)，並通過降低採(cǎi)集和提煉成本，最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開採(cǎi)。據(jù)研究小組估算，如果每天開採(cǎi)1萬噸海底稀土泥，能夠滿足日本目前稀土總需求量的四成。

　　全球稀土需求增速將超7%

　　一份美國(guó)能源部的報(bào)告顯示，鏑、鋱、銪、釹和釔這五種稀土礦物質(zhì)供應(yīng)短缺將對(duì)包括風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽(yáng)能電池板在內(nèi)的清潔能源技術(shù)不斷增加的使用量産生威脅。該報(bào)告研究了16種元素以及相關(guān)的材料，其中包括鎳和錳(用於製造電池)。

　　對(duì)這些所謂重要元素進(jìn)行研究是在稀土價(jià)格暴漲後開始的，價(jià)格暴漲是由於中國(guó)2010年限制稀土出口。美國(guó)能源部的一位官員稱，稀土需求的增長(zhǎng)速度快於鋼鐵等其他金屬的需求增速。

　　中國(guó)是世界上稀土資源最豐富的國(guó)家，素有“稀土王國(guó)”之稱，總保有儲(chǔ)量約9000萬噸，佔(zhàn)世界已探明稀土總量的36%（2010年數(shù)據(jù)）。中國(guó)曾滿足世界上97%的稀土金屬需求。2010年9月，中國(guó)政府暫停稀土對(duì)日本的出口兩個(gè)月，世界倍感恐慌，紛紛加大對(duì)本國(guó)資源的安全控制。

　　由於全球?qū)ο⊥两饘俚膹?qiáng)烈需求，美國(guó)稀土生産商和技術(shù)公司Molycorp Minerals2010年12月重新啟動(dòng)了開採(cǎi)作業(yè)。

　　美國(guó)近年啟動(dòng)了本國(guó)稀土元素的開發(fā)，最著名的是位於加州莫哈韋沙漠東部的芒廷帕司稀土礦山（Mountain Pass），主要開採(cǎi)鈰、釹等金屬。該礦山曾經(jīng)是世界上最大的稀土礦山之一，具有50多年的開發(fā)歷史，擁有超過50英畝的大型露天採(cǎi)坑。2002年由於環(huán)保問題、以及中國(guó)廉價(jià)出口稀土的影響被迫關(guān)停，默默沉寂了10多年。

　　但即使中國(guó)不採(cǎi)取限制性政策、美國(guó)加州芒廷帕司礦山全力恢復(fù)生産，全球性的稀土供不應(yīng)求局面也很快會(huì)到來。特別是釹和鏑，它們廣泛用於産生強(qiáng)磁，是電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備必不可少的組件。美國(guó)能源部預(yù)測(cè)，由於電動(dòng)汽車和風(fēng)力電廠的快速擴(kuò)張，2015年將出現(xiàn)這些稀土金屬的緊缺。

　　美國(guó)能源部稱，儘管2011年下半年稀土價(jià)格出現(xiàn)下跌，但其價(jià)格仍然不穩(wěn)定，這導(dǎo)致一些公司想方設(shè)法減少對(duì)稀土的依賴。能源部也正研究如何提高稀土使用效率，其中包括回收及增加美國(guó)稀土産量。能源部遠(yuǎn)景研究項(xiàng)目機(jī)構(gòu)已撥款約3160萬美元給14個(gè)研究項(xiàng)目(研究減少或消除使用稀土元素的方法)。

　　澳大利亞的一些礦山也在開發(fā)作業(yè)，跟美國(guó)的芒廷帕司稀土礦加在一起能夠在某種程度上提高全球性供給，但還遠(yuǎn)不足以解決未來幾年的稀土危機(jī)。

　　2011年8月，美國(guó)弗裏多尼亞集團(tuán)的研究報(bào)告顯示,由於電池、電子産品、汽車和永磁鐵産量增長(zhǎng),全球稀土需求有望以年均7.1%的速度快增,到2015年達(dá)到18萬噸。如果按美元計(jì)價(jià),稀土的銷售額將從2010年時(shí)的30億美元增至2015年時(shí)的92億美元。

　　資料

　　稀土元素

　　稀土元素從18世紀(jì)末葉開始陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，共有17種。

　　稀土元素被廣泛應(yīng)用於電子、石油化工、冶金、機(jī)械、能源、輕工、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。應(yīng)用稀土可生産熒光材料、稀土金屬氫化物電池材料、電光源材料、永磁材料、儲(chǔ)氫材料、催化材料、精密陶瓷材料、鐳射材料、超導(dǎo)材料、磁致伸縮材料、磁致冷材料、磁光存儲(chǔ)材料、光導(dǎo)纖維材料等。

　　一部高性能汽車，整個(gè)車身超過十個(gè)部件用到稀土元素，全車基本所有馬達(dá)都使用了含稀土的釹鐵硼磁鐵。節(jié)能環(huán)保的氫動(dòng)力汽車，更是依賴稀土元素存儲(chǔ)氫能源來提供動(dòng)力。目前廣受關(guān)注的蘋果電子産品：ipad、iphone，高解析度顯示屏使用稀土拋光粉拋光、機(jī)身外殼使用了稀土作為添加劑的高性能塑膠和鋁鎂合金、手機(jī)震動(dòng)馬達(dá)和高保真耳機(jī)都使用了含稀土的釹鐵硼磁鐵。

　　連結(jié)

　　稀土“變色龍”

　　可精密測(cè)溫

　　日本研究人員發(fā)現(xiàn)，某些稀土元素在紫外線照射下會(huì)隨溫度變化而變色。利用這一現(xiàn)象，研究人員開發(fā)出一種“變色龍發(fā)光體”，可精密測(cè)量溫度。

　　日本北海道大學(xué)10日宣佈，其研究小組注意到，稀土元素之一的鋱被紫外線照射後會(huì)發(fā)出綠光，而同為稀土元素的銪被紫外線照射後會(huì)發(fā)出紅光。將兩種元素合成高分子後，向其照射紫外線時(shí)，在低溫時(shí)會(huì)發(fā)出綠光，但隨著溫度上升，會(huì)發(fā)出黃光和橙色光，遇100攝氏度以上的高溫時(shí)，則會(huì)發(fā)出紅光。

　　據(jù)介紹，這種“變色龍發(fā)光體”的顏色在零下100攝氏度到零上250攝氏度的範(fàn)圍內(nèi)，能隨著溫度變化而變化。利用這種發(fā)光體製作塗料，能對(duì)溫度範(fàn)圍一目了然。

　　（本報(bào)綜合報(bào)道）

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