消耗過大的中國稀土,該如何搶佔未來?

近日,“土耳其發現近7億噸稀土元素”的訊息引發熱議,儘管新探明儲量的資料尚待進一步核實,且短期內對全球稀土市場的影響十分有限,但無疑彰顯了稀土資源重要的戰略價值。

本文評估了全球稀土資源的分佈及開發潛力,指出中國須加強本國稀土資源的勘查力度,掌握國際稀土產業發展的最新態勢,積極謀篇佈局,充分利用國外資源並搶佔產業的科技制高點,努力保證中國稀土資源的供應安全和產業鏈優勢。‍

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科技導報 (ID:STReview)

,作者:王路、汪鵬等,原文標題:《消耗過多、全球儲量佔比下滑,未來中國如何搶佔稀土產業科技制高點?》,題圖來自:視覺中國

由於具有優良的光、電、磁等物理特性,能與其他材料組成效能各異、品種繁多的新型材料並大幅度提高其他產品的質量和效能,稀土成為支撐高科技發展必不可少的關鍵原材料,被譽為“新材料之母”。

稀土是重要的戰略資源,也是不可再生資源,然而目前全球稀土儲量難以滿足未來需求,因此尋找和開發潛在的稀土資源迫在眉睫。

隨著應用領域的不斷擴充套件,全球稀土需求快速增長。截至目前,中國仍然是全球稀土儲量最豐富、元素種類最齊全、稀土產品供給量最大的國家,

但由於中國稀土資源的快速消耗,其在全球總儲量中的佔比逐漸下降。

不僅要加大國內稀土資源的勘探和開發力度,還要加強對海外稀土產業的投資力度。

一、全球稀土礦點資訊梳理

目前全球正在開發的稀土礦約600多個,主要分佈在亞洲、美洲和非洲。

中國、美國、澳大利亞、加拿大、巴西和俄羅斯是擁有稀土資源儲量及礦點數量較多的國家。

中國

中國稀土資源豐富,呈現

“北輕南重”

的特點,已在2/3以上省

(區)

發現了稀土資源,累計礦床、礦

(化)

點千餘處。

輕稀土礦以包頭白雲鄂博礦、山東微山礦和四川犛牛坪礦為代表,總儲量佔全國的94%以上;中重稀土礦分佈在江西、廣東、福建等南方省份,其中江西贛州的離子型稀土礦儲量最多,佔該類礦床總儲量的1/3以上。

美國

美國輕、重稀土資源也較為豐富。

目前以Mountain Pass礦為代表的輕稀土礦和以Round Top為代表的重稀土礦分別處於運營狀態和試生產階段,其他已知礦床處於勘探或規劃中。

美國的“地球填圖倡議”,在全國範圍內尋找稀土等關鍵礦產的重點潛力區,

鼓勵關鍵礦產勘探,

未來美國稀土總儲量和礦點數量都將逐漸增多。

澳大利亞

澳大利亞是目前世界第2大稀土礦產品出口國,出口的主要稀土礦產品是由Mount Weld礦生產的輕稀土產品。

Browns Range礦是以高品位鏑、鋱為主的重稀土磷釔礦,目前還在對該礦深部及周邊稀土資源進行勘查,預計可將礦山服務年限增加20年或翻倍。

未來澳大利亞輕、重稀土資源儲量和產量都將不斷上升。

加拿大

加拿大的稀土資源非常豐富,擁有許多正在勘探的稀土專案,但還沒有形成有效產能。

Strange Lake、Nechalacho、Foxtrot等稀土礦儲量都很豐富,Vital Metals已與當地公司簽署了一份採礦協議,已經在Nechalacho礦開展采礦前的準備工作。

巴西

巴西輕、重稀土資源潛力很大。

Araxá稀土礦是以鹼性碳酸鹽巖為主的輕稀土礦床,是巴西最先進的稀土專案。

目前塞拉貝爾德公司已投資建設了一座稀土選礦廠,主要生產重稀土產品。

隨著新勘探和開發專案的部署,巴西的稀土儲量和產量還將繼續增加。

俄羅斯

俄羅斯稀土儲量豐富,但品位較低,且很多礦點開採條件不足。

2013年,俄羅斯ICT集團協同Rostec公司共同開發稀土礦Tomtor,但目前尚未進行開採。

2019年,俄羅斯政府將稀土開採稅從8%降低到4。8%,以激勵企業的稀土開發熱情。

其他國家或地區

此外,丹麥

(格陵蘭)

Kvanefjeld礦儲量非常豐富,包含幾個富含稀土、鈾和鋅的大型多元素礦床,重稀土比例很高,但由於當地民眾環保呼聲較高,政府尚未進行開採。

越南和緬甸是中重稀土資源儲量較多的國家,也是向中國出口中重稀土資源最多的國家,但由於國內政局不穩,加上常年的私挖亂採,儲量急劇下降。

非洲蒲隆地的Gakara礦是非洲唯一正在開採的輕稀土礦,產量逐年上升。

二、全球稀土礦遠景儲量分析

稀土總儲量分析

中國白雲鄂博礦位居第1,澳大利亞Olympic Dam礦位居第2,巴西Morrodos Seis Lagos礦位居第3。

由於部分國家的稀土遠景儲量資料在統計過程中未對稀土品位加以限制,

所以有許多目前不具有實際開採價值的礦點也被統計在內。

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全球稀土礦遠景儲量排名

稀土礦品位高低

是判斷其是否具有經濟價值的關鍵因素,是評價稀土礦開發潛力的重要指標。

除獨居石砂礦外,巴西Prado稀土礦的品位排名第1,南非Steenkampskraal稀土礦的品位排名第2,美國Pea Ridge稀土礦和俄羅斯Tomtor稀土礦共同排名第3。

雖然這些稀土礦品位很高,

但遠景儲量都較小,此外也要考慮稀土礦所屬地的經濟、文化、交通等方面的因素。

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全球稀土礦品位排名

為了使儲量具有可比性,找出具有開發價值的礦點,本研究統計了品位超過1%的稀土礦點。

中國白雲鄂博礦在儲量上仍居世界首位;

加拿大Niobec礦位居第2,但已公開的稀土儲量只是估值;丹麥

(格陵蘭)

Kvanefjeld稀土礦儲量排名第3。

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全球稀土礦遠景儲量排名(品位>1%)

稀土分元素儲量分析

按照稀土品位≥1%對全球主要稀土礦點進行篩選後,對篩出礦點進行分元素儲量排名。

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全球稀土礦遠景儲量排名(分元素,稀土總品位≥1%)

輕稀土元素

(鑭、鈰、鐠、釹)

排名中,中國白雲鄂博礦位居第1,其次是加拿大Niobec礦和格陵蘭Kvanefjeld礦。

中重稀土元素排名中,中國白雲鄂博礦在釤、銪、釓和釔的儲量排名中位居第1,格陵蘭Kvanefjeld礦在鏑、鉺、鈥、銩、鐿、鎦的儲量排名中位居第1。加拿大Nechalacho Basal以及肯亞Mrima Hill Main礦的中重稀土儲量也很豐富。

目前,加拿大Niobec礦和Nechalacho Basal礦、肯亞Mrima Hill Main礦還處在地質勘探初期階段,儲量資料會隨著地質調查的不斷深入而增加。

未來全球輕稀土元素的供應依然要依賴於中國的白雲鄂博礦,而中重稀土元素的供應可能會出現多元化的局面。

三、國外稀土資源開發計劃

目前各國紛紛開始加大本國稀土資源的勘查和開發力度,與國外建立合作聯盟,尋求多元化的供應市場,保障本國稀土資源的供應安全。

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1993—2025年海外稀土產量變化趨勢

美國

美國有著豐富的稀土資源和正在開採的礦山,但由於需求量很大,仍然面臨資源供應不足的問題。

2023年,Round Top礦預計可以實現商業化,年開採量約2萬t;2024年,Mountain Pass礦將開啟第2階段計劃,年開採量預計達4萬t。

此外,

近期澳大利亞和美國的地質部門簽署了合作協議,

共同勘探和開發包括稀土在內的關鍵礦產,同時澳大利亞萊納斯公司也與美國國防部簽署了一份相關合同。

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澳大利亞

澳大利亞是世界第2大稀土礦產品供應國,正在開採Mount Weld礦,Dubbo Zirconium礦、Nolans礦等。

2022年,Mount Weld礦計劃開採2。65萬t稀土礦;2023年,Browns Range礦和Yangibana礦投產,預計年開採量分別為0。32萬t、0。89萬t;2024年,Nolans礦投產,年產量預計可達2萬t;2025年,Dubbo Zirconium礦投產,預計年產量0。12萬t。

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加拿大

加拿大自然資源部公佈了該國的關鍵礦產清單,

該清單將加拿大定位為關鍵礦產及材料的主要供應國

(包括稀土元素)

儘管加拿大目前還沒有開始開發稀土資源,但Strange Lake礦、Nechalacho礦、Foxtrot礦等都具有較高的稀土品位和儲量,開採價值很大。

近2年加拿大加大了對稀土礦的開發,已經在Nechalacho礦進行採礦前的準備工作。

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日本

由於缺乏本土稀土資源,

日本所需稀土全部依賴進口,目前儲備的稀土可以滿足本國50年的需求。

此外,日本政府促成了日本石油天然氣金屬公司

(JOGMEC)

給予澳大利亞萊納斯公司2。5億美元的貸款。日本銀行三菱UFJ金融集團也對該礦進行投資。

在萊納斯公司經營困難期間日本政府延長了貸款期限,降低了貸款利率,保障了公司的業務正常化。

同時,公司遵守承諾稀土產品優先供應日本市場。

目前日本採購的大部分鐠釹氧化物都由該公司供應,成為了該公司在全球的最大買家。

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歐洲

2020年歐盟發起成立

歐洲工業原材料聯盟

(ERMA)

,意圖建立歐盟完整的原材料供應鏈,增強“歐盟在稀土永磁材料供應鏈方面的韌性”,減少對外依賴,提高原材料從採礦到廢物回收的能力。

透過將供應鏈多樣化,以及提升歐盟自身在稀土提取、加工和回收方面的能力,使得歐洲稀土供應鏈變得更具韌性和可持續性。

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其他國家或地區

目前俄羅斯正在加大對稀土資源的開發力度,預計2025年開採稀土礦0。7萬t;蒲隆地Gakara稀土礦預計在2022年開採稀土礦0。5萬t;奈米比亞Lofdal稀土礦預計2024年開採稀土礦0。15萬t;馬達加斯加Tantalus稀土礦預計在2022年開採稀土礦0。3萬t;印度預計在2025年開採稀土礦0。5萬t。

此外,蒙古、緬甸、越南等國的稀土資源也很豐富。蒙古稀土儲量大,但由於勘查規範與國外不一致等問題,並未被國際社會認可。緬甸是目前世界上最重要的中重稀土資源供應國之一,但由於一般為私人開採,詳細資料較難統計。

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四、國外稀土礦開發潛力評估

目前最具開發潛力的稀土礦主要分佈於俄羅斯、丹麥

(格陵蘭)

、澳大利亞、加拿大和美國。其中,加拿大的稀土礦除開發潛力較大外,其礦點數量也較多。

但隨著國外稀土資源的逐漸開發,中國稀土資源優勢正被逐漸削弱。

因此,加強中國稀土資源勘查力度,開展已知礦體深部和外圍、未知區域的資源勘查工作,掌握中國稀土資源稟賦,對制定稀土產業發展戰略意義重大。

目前國外擁有大量具有極大開發潛力的稀土礦,

中國可以透過加強合作,共同開發稀土資源,減輕中國稀土資源的供應壓力,增加稀土供應鏈的抗風險能力。

此外,透過對各國稀土礦點開發的生態環境損失成本及環境汙染進行測算,可以識別出最適合開發的稀土礦,減少稀土開採所造成的生態環境問題。

五、結論

針對全球稀土資源的現狀、稀土供應的態勢以及海外稀土礦的開發潛力,本研究從國家層面、企業層面和研究層面對中國稀土產業未來發展提出建議:

1

依託中國“一帶一路”倡議,透過對沿線國家礦業投資環境的分析,篩選出適合中國稀土企業投資及合作的目標國家,提前進行產業佈局。

同時,結合中國稀土產業的技術優勢、人才優勢、產業鏈優勢、研發優勢等,制定國外稀土資源合作開發及貿易策略,完善國家合作和投資的保障措施,為中國企業在外投資合作提供政策支援。

2

國內稀土企業應找準自身定位,結合優勢,在充分分析目標國家投資環境的基礎上篩選真實可靠的優質專案,尋求可靠的國際合作夥伴,

在擅長的勘查開發階段介入,

揚長避短,結合當地特點,最佳化股權比例,降低投資風險,打造企業聯合體,共同運營國際專案,透過合作發揮各自優勢,互利共贏。

嚴格遵守當地的礦業投資的相關法律政策,加強與當地政府和企業的合作,樹立良好的企業形象,對可能發生的政治風險、企業投資風險等做到提前預防,最大程度地化解風險。

同時,企業要加強人才建設,根據自身情況聘用和培養優秀人才,加強核心技術研發,建立有效的智慧財產權保護體系。

3

針對稀土產業長期存在的稀土採選冶生態環境汙染、輕重稀土平衡利用、清潔生產綠色工藝技術、稀土產品回收工藝及策略、二次資源綜合利用、稀土產品價格體系、稀土產業鏈價值增值、稀土國際貿易策略及政策保障等問題,設立相應的研究課題支援學術層面的研究工作。

同時加快稀土產業資料庫建設,加強資訊科技在稀土產業的應用,支援大資料分析研究以及相關的模型、工具的開發。

加大稀土材料關鍵技術研發的投入,彌補中國稀土高階應用不足的短板,

立足系統視角支援中長期的稀土-能源-環境-經濟耦合研究,發揮稀土節能環保領域中的價值和支撐作用。

作者簡介:王路,中國科學院贛江創新研究院,副研究員,研究方向為關鍵金屬資源環境戰略;汪鵬(通訊作者),中國科學院贛江創新研究院、中國科學院城市環境研究所、中國科學院城市環境與健康重點實驗室,副研究員,研究方向為金屬−能源關聯絡統建模與分析;陳偉強(共同通訊作者),中國科學院贛江創新研究院、中國科學院城市環境研究所、中國科學院城市環境與健康重點實驗室、中國科學院大學,研究員,研究方向為環境系統工程、資源安全與可持續發展戰略。

論文全文發表於《科技導報》2022年第8期,原標題為《稀土資源的全球分佈與開發潛力評估》,本文有刪減。

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,作者:王路、汪鵬等

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