1926年底,新成立的德国汉莎航空公司想开通一条从柏林经中亚到北京和上海的航线。然而,德国人对中国并不熟悉,所以他们找到了瑞典人斯文赫定,并想让他在这条航线上做气象探测。

这个发现了楼兰古国的著名探险家很快就搞定了北洋政府,申请得到批准,但临出发,中国的学术界不干了。

那些年,在中国有不少探险队,每个人都知道他们为什么来。斯坦从敦煌偷了一万多敦煌遗书和文物,还有无数文物和资源被悄悄带走,损失无法计算。这次外国人组成的探险队能例外吗?

经过几次协商,最终计划从探险改为科学研究,并增加了来自中国的科学家。1927年5月,探险队出发了,由北大学系的徐炳昶教授和斯文赫定教授率领,28岁的北大地质系助教丁道衡也加入其中,他负责地质矿产调查和古生物研究。

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左一:丁道衡

1927年7月2日,经过内蒙古百灵庙以西的一座山时,丁道衡发现山上垒敖包用的一种黑色的石头非常不寻常。爬到山顶后,丁道衡很兴奋:

“甫至山麓,即见铁砂矿矿砂沿沟处散布甚多,愈近矿砂愈富……愈上矿质愈纯,登高俯瞰,则南半壁皆为矿区”。

这是很好的铁矿石啊,露天矿石,质量也很好。徐炳昶团长得到汇报后,也很激动,说:“这是北方的汉冶萍!”

汉冶萍是清朝唯一留下的矿业。

埋在草原牧民敖包下的秘密终于出来了。这个“北方汉冶萍”就是白云鄂博,意为“富饶的神山”。

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在完成他的科学研究并返回京后,丁道衡继续在研究白云鄂博。在他1933年的论文中,他估计这里有3200万吨铁矿石,这在当时绝对是一座富矿。当时他想,大青山有煤,白云鄂博有矿石,在包头建个钢铁公司,修个铁路连接起来,是个利在千秋的大好事。

当他要去德国学习时,丁道衡把他带回的矿石交给了他在北大地质系的同事何作霖,继续他的研究。

1935年,何作霖的研究成果也发表了。在丁道衡提供的矿石样本中,他发现了两种新的小矿物,命名为白云矿和鄂博矿,后来成为氟碳铈矿和独居石。这样,白云鄂博的稀土矿性质也被发掘出来。

铁矿和稀土矿,这就不是日本人控制下的汉冶萍可比的了。

然而,无论是北洋政府还是南京政府都不太重视这一发现,认为它与湖北和安徽的矿山没有什么不同,但日本人对此很感兴趣。

1944年,日本控制下的华北开发公司台湾地质学家黄春江,追随丁道衡的脚步,对白云鄂博的铁矿进行了70天的考察,确认了丁道衡和何作霖的发现之外,发现并划分了东矿体和西矿体,构建出了一个更加完整的白云鄂博矿。

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此后,日本在白云鄂博进行了十余次调查,并在败退时从白云鄂博处带走了许多矿石样品,日本人太了解白云鄂博的意义了。

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但南京政府并不稀罕,日本人没来得及挖掘,白云鄂博就成了一个闲置的矿。

直到1949年新中国的全国钢铁会议上,丁道衡和黄春江提出在包头建厂的方案才最终被提上议事日程。

很快,1950年在白云鄂博的勘探完成,1954年普查和详查完成,包钢正式挂牌。1957年,发现了30年的白云鄂博终于开采了。

但是这个矿藏太丰富,要研究的东西太多,大家一边采矿一边搞科研。1957年,中苏科学院签订协议,共同研究白云鄂博,多年来一直期待研究白云鄂博的何作霖是中方队长,何作霖的学生张培善加入调查稀土矿的考察队。

右一:张培善

张培善在对主矿区的调查中,发现稀土铌钽矿物易解石,并发现了富集带,这是白云鄂博矿的又一里程碑。白云鄂博矿的范围继续扩大,从原来的16公里扩大到32公里以上。

后来,随着研究的深入,发现了更多种类的矿石。

在20世纪的50年里,发现了10多种新矿物。21世纪,中日等国的科研机构又发现了五种新矿物,其中两种就是何作霖矿和张培善石。

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毫不夸张地说,白云鄂博是一座超级矿山:

● 这里有铁,这是最早发现的品种,也最早支持了建设;

● 这里有稀土,世界的稀土37%在中国,中国稀土83%在白云鄂博;

● 这里有铌,白云鄂博的铌氧化物占同类资源储量的71%,铌除了运用在钢铁,还可以用于超导材料、航空航天、原子能、电子、医疗等多个领域;

● 这里还有一种被忽视的放射性元素钍,近几年的核燃料新秀,经过中子轰击,可以得到铀-233,中国是世界第二大产钍的国家,白云鄂博占77%。

但就是这么个超级矿,利用率却很一般。

虽然白云的鄂博已经开采了63年,但大部分时间都是作为铁矿石开采。

为什么?因为铁矿开采的技术最成熟,当时正好需要钢材,选矿顺序也是铁矿优先。稀土是好东西,但是最早开采出来也是卖矿石,利用很粗放,因为技术不行,咱们能提炼出稀土元素,已经是70年代的事情了。

因为白云鄂博一直炼铁炼钢,积累了几十年,就有了一个超级尾矿库,但是也是一直堆着矿渣,不知道有什么用。

70年代,已经从白云鄂博撤退30多年的日本,还惦记着这里,开出高价要买白云鄂博的矿渣。事情报道周总理那里,他要求调查,专家们搞了半天很难解释清楚,但依靠常识推论——日本不会让中国白捡便宜。后来高层指示,矿渣不卖。

日本人没买走,倒是促进了中国稀土提取、加工工艺的进步。

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几十年过去了。现在,稀土的重要性大家都知道了,被视为对抗经济封锁的“中国王牌”。客观来说,家里有矿是好事,但真的有点可惜。先是当铁矿开采了63年,现在,这里除了不缺矿,其他啥都缺。


1.缺乏定价权

中国凭借资源优势,建立了完整的稀土产业链,但只是完整而已。

以前我们卖铁矿石,因为没有加工技术,所以处于行业价值链的底部。原材料以白菜价格出售,其他人购买加工,然后出口给我们。利润是原材料销售的几十倍。

后来稀土的生产技术出来了,稀土成了高利润行业,大家都想尽办法挤进这个行业。生产门槛低,产量高。2005年,全球97.54%的稀土由中国供应。

结果,像白云鄂博这样的正规矿山不得不与私人挖掘、乱采滥挖的小作坊竞争,价格一路走低。

为什么总是低端竞争?其实大家都想发展成高端行业,只是技术比较弱,缺点比较明显。

例如,在我们的稀土永磁电机中,低端产品已经基本占领了全球市场,但高端、尖端和新产品仍然掌握在缺乏稀土元素的日,、德、 英和美手中,他们已经开始开发仅含少量稀土元素的电机。

2.缺乏重用

白云鄂博铁矿开发这么多年,尾矿库已经是非常重要的资源,但尾矿的流失和浪费一直是个大问题。

2005年,包括稀土之父徐光宪在内的15位中科院院士就白云鄂博矿问题致信国务院。这些院士提到了一些非常重要的事情:

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白云鄂博铁已开采了40%的铁,但稀土、铌和钍的开采情况不尽人意。稀土利用率不到10%,但损耗率达到了15%,而钍的利用率其实是0%,损耗率达到了26%。此外,它可能在包头和黄河造成放射性和其他三废污染。如果我们不采取措施,它们将在35年内全部被开采。

事实上,再多的钱也不能浪费。

进入尾矿库后,这些资源基本上又睡着了。直到最近两年,大家才开始关注尾矿的利用。但是尾矿的存在与主矿不同,因此选矿、提取和加工的方法也不同,技术一直急需突破。很多工艺还在实验室阶段。

3.最大的问题在于技术

现在大家只是对稀土产量多感到自豪,但是我们关于稀土的研究还是不够。

对稀土开采时代贡献最大的中科院,直到2020年1月,才开始筹建江西稀土研究院,包头虽然有包钢稀土研究院,但是转企后,变得越来越边缘化。

以前,“学好数理化,走遍全天下”,后来互联网成为正途,谁还愿意去学傻大黑粗、危险还不赚钱的矿业,一些矿业类的高校都争着摘帽子,红火的时候的,内蒙古和江西的高校还开设“稀土学院”,后来能保留下稀土专业都很难了。

即便是稀土研究院招考研究生,也只能跟冶金、材料等相关专业蹭研究方向。

2019年之后,大家对能源制衡“卡脖子”这事儿的认识更高了。

美国、日本的缺稀土,担心中国用稀土“卡脖子”;中国缺铌,也担心会不会被别人“卡脖子”;钍是前沿,大家都希望自己能用技术卡别人的脖子。

这些矿白云鄂博都有,现在急缺的就是高科技了。