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日本发现巨型稀土矿,够人类用730年,为何迟迟不开采?

美国的前国务卿基辛格曾经说过这样一句话,“谁掌握了石油,谁就控制了所有国家”。

世界范围内近百年来因石油资源而起的纷争确实很多,因为科技的发展离不开“资源”,所以世界各国都在明里暗里的争夺着如今已经发现的各种资源,石油作为最常见的当然首当其冲。

实际上除了石油资源以外,还有不少能源也是工业生产当中必备的,比如本文的主角稀土矿。这种被誉为“工业黄金”的资源特别稀缺,各国都将其视为战略性资源。日本作为稀土进口大国,一直都对稀土的供需情况十分紧张。不过,日前有新闻报道显示,日本发现了巨型稀土矿,其储量足够人类用730年。

日本的巨型稀土矿

日本虽然早已成为发达国家,但是其领土的狭小使得他们有着严重的“恐慌资源稀缺症”。为什么这么说呢?因为大家都知道巧妇难为无米之炊,即使科技发展的程度再高,也会苦于没有原材料,而科技的原材料当然就是资源。

日本的稀土矿到底有多稀缺呢?毫不夸张地说,基本全靠进口。作为世界第三大稀土消费国,他们稀土进口总量的82%都源于中国。出于对其他国家依赖性过高的担忧,使得他们迫切地想在自己的领土上发现并开发稀土,以实现“稀土”的自由。经过长时间的勘察和开发,日本还真的发现了巨型稀土矿。

由于陆地面积实在是“捉襟见肘”,日本不得不向海洋进发。最终在南鸟岛附近发现了这一巨型稀土矿,其位于水深5000米以下的深海淤泥当中。虽然这一位置距离日本足足有1800公里,并且还是在深水中,但是日本政府还是立即下达了持续勘探准备开发的指示。

2018年4月10日英国科学期刊《科学报告》 上刊登了由日本早稻田大学、东京大学等机构联合开展的研究成果,他们在日本最东端岛屿附近5600米海底处发现了总量约为1600万吨、可供全球使用几百年的大量稀土资源。

日本政府向外界表示,这一深海稀土矿藏的发现够人类使用730年。成功开采之后他们将彻底脱离“稀土高度依赖进口”的桎梏,不再受到其他国家的牵制,其工业和科技发展也会更上一个台阶

那么面对这样天大的好事,为什么日本在后续就没什么动静了呢?坐拥稀土矿却迟迟不开采的原因究竟是什么?

迟迟不开采的原因

首先限制日本人进行开采的就是“距离”。前文中我们说过,这一稀土矿的发现地位于日本最东端的南鸟岛附近,距离日本大约有1800公里。这就意味着,日本在那里开采出这些稀土之后,还要跋涉千里地将其运回来

日本四周都是海,所以只能利用海运的方式,虽然海运一次可以运输很多,但是行进速度却很慢。再者,轮船一来一回已经有3600多公里了,相当于从四川到新疆距离还要多一截。

其次就是开采的位置处于深海之下,使得开采难度骤升。这一稀土矿藏位于海底5600米的位置,这就意味着开采的机器至少要下潜到这个深度,而海底的水压是很恐怖的,不使用特殊的材料到这里可能早就被压扁了。依照日本现有的技术,只能做到勘察,想要实地开采是不可能的。

最后,就是开采的成本了。前面存在的两个客观原因使得稀土的开采成本很大,日本根据扬泥量3500t/d的开采系统进行了成本估算,发现以目前国际市场的稀土价格来看,开采是绝对亏本的买卖。他们认为,如果稀土价格能维持历史最高位并且保持20年的时间,开采这里的深海稀土才会获得经济效益。

此外,陆地上的冶炼分离技术不足也是影响开采的重要原因。日本并未掌握稀土冶炼分离技术,这就意味着他们开采之后还要寻找“二次加工商”,成本在二次交易当中又会变高。因此,即使成功开采,也无法实现所谓的稀土自由,毕竟稀土不是拿来直接就能用的,二次加工很重要。

多种条件的限制下,使得日本目前没有开采这一巨型稀土矿的意愿。他们表示需要更多的时间进行勘测,才能确定到底有没有开发价值。

稀土是什么?

稀土其实是由多种金属元素构成的,它并不单指某一个物质。最早发现稀土的人是芬兰的化学家加多林,他在1794年时,从一块重质矿石当中分离出了第一个稀土元素,也就是钇土

稀土元素(REE)是化学元素周期表ⅢB族中原子序数为21、39和57到71的17种金属元素的总称,包括钪、钇、镧等等。

科学家根据这些稀土元素的物化性质、原电子层结构、矿物中的共生情况等多个特征将它们分为了两类。一类是轻稀土,其主要元素是镧、铈、铕等。另一类是种稀土,主要包括铒、铥、镱、镥、等。

存在形式主要分为以下三种,第一种是独立矿物,这使得稀土是以离子化合物的状态存在于矿物当中。第二种是类质同象,这里指稀土元素占据了晶体结构当中的一些粒子。最后则是离子状态,像风化壳黏土类、云母类的矿石当中的稀土元素都是以这种形式存在的。

世界各国之所以这样重视稀土,是因为它的功能确实十分强大。可以在军事、冶金、石油化工、农业等多个领域使用,说它是“万能土”一点也不夸张。打个形象的比方,相信大家都玩过游戏,不少游戏在精炼装备时只要加入一个特殊的“原石”就能使精炼成功的概率大大提升,甚至可以使装备的属性也实现飞越。

而稀土在现实世界存在的意义,几乎就等同于那块“原石”,因此它也被叫做现代工业维生素”,对于整个工业的发展起到关键作用。最重要的是,尖端的军工产品都离不开稀土,比如美国所有的导弹都需要用稀土永磁电机来驱动导弹的尾舵。可见,想要更好地发展军工业,武装自己的国家,离不开稀土的帮助。

全球稀土分布及未来需求情况

全球稀土资源的的分布体现了储量集中但分布稀疏的特征,从现在勘察到的稀土资源来看,主要分布于中国、美国、印度、澳大利亚以及独联体国家当中。这其中中国、美国、独联体国家的稀土拥有总量占全球稀土资源的65%左右。

专家认为在新千年开始之际,全球稀土储量余额大约为1.16亿t。中国稀土的储量保持领先地位(43%),紧随其后的分别是俄罗斯和美(约18%)。全球迄今为止开发的原材料基地的最重要的特征是其结构的配置有利于大型、甚至超大型矿床。

自1990年到2012年世界稀土的消费呈现上涨的趋势,尤其是在1990年到2007年这段时间内,年平均增长率达到了9.65%。别看这个比率不大,实际吨数上涨的数值还是很惊人的,从最初的33000吨跃至129534吨。到了2012年之后,消费量呈现出了下降的趋势。

不少经济学家指出,稀土消费量的下降主要是受到了世界经济发展的制约,像2008年的金融危机对其影响程度就很大。并且,稀土的价格变化剧烈,从较为廉价攀升到了一定高度,使得不少国家“囊中羞涩”。

不过作为强大的工业万金油,稀土的需求在未来还是会呈现出增长的趋势,尤其是在永磁材料、抛光材料、冶金、机械等领域当中的需求量必将会大幅度提升。简单来说,在尚未发现稀土的替代品之前,它就一直有市场。

中国的稀土矿优势

中国是世界范围内的稀土大国,根据文献资料显示,截止2018年我国的稀土资源储量约为4400万吨。这是什么概念呢?上文中日本发现的巨型稀土矿不过才1600万吨左右,而我国的储量是他们的3倍。因此,如果说日本发现的深海稀土矿足够人类使用730年,那么中国的稀土矿就足够人类使用2000多年,可见地大物博绝非空穴来风。

我国的稀土矿床主要分布在内蒙古包头白云鄂博、四川德昌大陆槽、山东济宁微山、湖北竹山庙垭、广西和县姑婆山等地,不夸张地说,住在这几个地方的人都算得上是“家里有矿”。

中国的稀土产量从2001年开始就占世界总产量的80%,到了2011年时甚至达到了97%。可见,我国差不多是包揽了世界稀土,不论哪个国家,或多或少,都需要从我国进口稀土。我们不仅能自给自足,用这种万金油发展自己的工业,还有余力大量出口,属实是优势斐然了。

另外,我国能成为稀土出口大国还是要感谢一位科学家,他就是中科院院士徐光宪。他被誉为“中国稀土之父”、“稀土界的袁隆平”。上文中我们探讨日本不开采稀土的原因中有提到他们不具备冶炼分离技术,而我国则在上世纪80年代就掌握了这一技术,并且通过徐光宪院士的无偿推广,使得我国一跃成为高纯稀土生产大国。这一原理叫做串级萃取理论,如果大家有兴趣可以去搜索,同时这里也向伟大的中国科学家致敬。

可持续开采原则

虽然地大物博,但也不能随意“造作”。尤其是中国现在奉行着可持续发展原则,因此一切资源的开采都要遵循可持续开采的规定。这些年,我国一直都在有意识地维护自己的稀土利益,不仅规范国内的生产,严防黑作坊进行走私出口黑土,还刻意降低了自己的出口配额。

换言之,稀土这种功能齐全的资源,应当卖出它应有的价值。肆意的开采和出口会使产量激增,届时供需量受到影响,稀土必然会“廉价化”,这会严重影响到我国的利益。相信在国家的科学调控下,稀土必然会物超所值。

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