科学前沿观天下 笃学明理洞寰宇

说起稀土,大家都会联想到各种高精尖科技的应用,也是全球争夺最激烈的一种天然矿藏。近日,日本研究人员宣布在本国发现了一座储量惊人的超级稀土矿藏,这一发现足以让日本成为全球科技经济命脉的把控者、游戏规则的制定者…

打开网易新闻 查看更多图片

从智能手机电池、电动汽车到高技术领域,稀土元素的应用之广泛令人惊叹,这也赋予了稀土全球科技经济增长最快的行业支柱头衔。

地球上的稀土矿物通常通过火山活动形成。当地球形成时,这些矿物被整合到地球地幔的最深处。随着地质构造运动最终导致稀土矿物到达接近地表的地壳,再经历数百万年的风化过程,岩石分解成沉积物将这些稀土矿物散布到全球各地。

打开网易新闻 查看更多图片

稀土矿物中含有17种金属稀土元素中的一种或多种,包括化学元素周期表中镧系15个元素和21号元素钪、39号元素钇。实际上,稀土元素在地壳各层中含量非常丰富,但通常分布过于分散导致难以开采。据美国地质调查局分析,正是由于上述原因,目前还很少能够发现大量的氮元素聚集成可提取矿物。如今,只有少数国家具备开采能力,而且开采成本通常很高。

打开网易新闻 查看更多图片

目前全世界共探明稀土储量近30000万吨,其中我国约占23%。我国全国上下分布着上千座稀土矿藏,这对严重依赖稀土的日本、韩国等电子制造业大国可谓梦寐以求的东西。不过最近,日本早稻田大学和东京大学科学家研究发现,在日本最东端的南鸟岛周边海域,稀土矿藏量超过1600万吨,其中部分珍稀矿产可供全球使用近千年!

这一超级稀土矿藏位于东京东南1850公里的南鸟岛(日本专属经济区内),所以日本对那里的资源拥有绝对的开采权。新发现的矿床中含有的钇可供全球使用780年、镝(730年)、铕(620年)和铽(420年)。而唯一阻碍日本进行开发的是稀土矿藏开采的技术难题。

打开网易新闻 查看更多图片

日本身为全球稀土消费、生产和出口大国,在过去几十年中却没有自己的稀土矿产,这一危机感曾令其大肆渲染“稀土荒”言论。虽然近几十年来,我国一直严格控制着稀土矿物的对外供应,然而在此之前,日本已廉价从我国收购、储备了能用100-300年的稀土,实在让人痛惜。

打开网易新闻 查看更多图片

不过,日本此次宣布发现的海底稀土资源虽然在自己的专属经济区内,但其开采并不受国际规则制约。目前面临最大的挑战是这片稀土资源深埋在平均水深5000米的海底,还没有能力对其进行开采利用。外媒也评论称,纵然日本是世界上稀土材料的研究、开发强国,但就短期来看仍然无法摆脱主要来自中国的稀土资源。而一旦开采技术难题被攻克,日本也足以改变全球科技经济现状…

文 / 朱张航宇

参考文献:The tremendous potential of deep-sea mud as a source of rare-earth elements, Scientific Reports, 2018, 8:5763.