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从智能手机到太阳能发电机，稀土元素都在其中扮演着重要的地位，更是各个国家不可或缺的战略资源。目前，全球仅少数几个地区能够长期开采珍贵的稀土矿藏，而中国就是名副其实的稀土资源大国，已探明储量占全世界23%，令全世界羡慕。
不过，近日我国科学家们又发现了一种新的稀土获取方法，无需通过复杂的工艺条件从地面开采、花费高昂的成本，甚至对环境造成破坏。
这种方法可以从磷酸盐岩废料（或磷石膏）中提取稀土元素。科学家使用细菌产生的有机酸来实现从磷石膏中提取稀土元素的目的。通过多次尝试，研究人员将矿物和生物酸混合物进行萃取，最终提取出了钇、铈、钕、钐、铕和镱等六种珍贵的稀土元素。
原始的的磷酸盐岩废料中含有水分，在干燥时会形成坚硬的外壳，而通过存在于水果和蜂蜜中的天然葡萄糖酸来萃取废料中的稀土元素可以有效进行。
科学家表示，这种方法可以得到更广泛的应用，从而使稀土变得不再那么难以获取。研究使用的合成磷石膏是从磷酸生产肥料的废料中提取出来的，这种方法的成功将使得稀土资源的获取更少依赖于天然稀土矿藏，能减少传统稀土元素提取过程中有毒化学品的使用。
数据显示，世界上每年约有10万吨稀土废弃物最终和磷酸盐岩废弃物混合倾倒。尽管其中的稀土元素仅占磷酸盐岩废料的0.1％左右，但即使是如此低的比率依然能够从中提取出100吨左右的稀土元素，将稀土氧化物（如氧化铈）的利用率和其生产率几乎翻了一倍。
尽管稀土资源在全球分布广泛，在地壳中含量较为丰富，但在实际开采中面临着成本和工艺的高标准，难以提纯。在美国封锁稀土开采的前提下，中国目前控制着世界上90％的稀土产量，但中国的稀土储量在1996-2009年间大跌37%，仅剩2700万吨。其中相当大一部分更被日本、韩国等电子元件生产大国所购进、囤积。
按现有的生产能力和速度，中国的中类和重类稀土资源储备仅能维持15-20年，一旦到2040年前后就必须依赖国外进口才能满足内需。因此，寻找新的稀土获取源变得相当迫切。
开发新一代智能手机、探索可再生能源技术、生产电动汽车、研发新的军事武器都离不开稀土的供应，稳定的稀土供应在今天来看是至关重要的。希望这项新研究能让稀土元素资源更容易获得，也更让社会经济更加可持续发展。
作者/朱张航宇
参考文献：Bio- and mineral acid leaching of rare earth elements from synthetic phosphogypsum, The Journal of Chemical Thermodynamics, Volume 132, May 2019, Pages 491-496
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