稀土是什么土?一文看懂稀土产业链【深度分析】
早在1992年邓小平南巡时就曾提到:“中东有石油,中国有稀土”,一语道出了中国稀土资源的地位。对稀土不太了解的大多数人可能就要纳闷了,稀土怎么就成了媲美石油的战略资源?
稀土是元素周期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称,之所以异常珍贵不仅因为储量少、不可再生、提纯和加工难度大,更因为其被广泛应用于农业、工业、军事等行业,是新材料制造和国防技术开发的关键资源,被称为“万能之土”、“工业黄金”。
1794年,芬兰化学家加多林最早发现“钇”,当时发现的矿物在地壳中的存量很少,因而称之为稀土。经过长达150多年的时间,全部17种稀土元素才大白于天下。
在上个世纪70-90年代,我国稀土储量的全球占比高达80%-90%。“稀土之乡”内蒙古白云鄂博更是占到了全国稀土总储量的九成以上,是世界上最大的稀土矿。然而中国稀土在曾经很长一段时间内以极低的价格被贱卖,由于国内稀土生产工艺和技术十分落后,我国只能低价向外国出口稀土矿,然后再高价进口稀土制品。2000年前后,中国稀土储量的全球占比已经急剧下降,到2019年仅占全球37%。
直到1972年,“中国稀土之父”徐光宪在国际上首次实现了用推拉体系高效率萃取分离稀土的工业生产。目前中国在上中游拥有绝对的产业链技术和成本优势。中国对全球稀土的影响力更多地集中于产量而非储量上,稀土产量规模雄踞全球第一,美国稀土矿如加州芒廷帕斯每年开采的原始矿,都被运到中国加工。
稀土的背后是一个庞大绵长的产业链和产业群,科技含量越高,经济附加值越高。过去中国是以出口为导向,而现在中国稀土主要市场在国内。
稀土行业技术工艺,一般分为采选、冶炼分离、深加工三大步骤。从矿物找矿开始,进行地质分析,定位到最潜在的稀土矿物位置。然后进行勘探,以获取稀土矿物的样本,进行进一步试验,在找到合适的稀土矿物后开始开采。
我国稀土资源总量的98%分布在内蒙、江西、广东、四川、山东等地区,分布具有“北轻南重”的分布特点。轻稀土主要分布在内蒙古,重稀土型则主要分布在江西、广东、广西等南方地区。
纵观全球,美国,澳大利亚等国虽然有一定的中重稀土资源,但总体品位较低且难开采、中重稀土元素不齐全。中国是目前世界上唯一能产出17种全部稀土元素的国家,在重稀土元素的供应方面,短期在世界上无其他国家可以替代中国的地位。
上游开采的原始矿必须经过加工,把精矿转化为稀土化合物、稀土氧化物、稀土金属或合金等,才能进一步用于各种工业用途,例如制造永磁材料、发光材料、稀土催化剂等。
早在2018年,才匠智能就开始着力于帮助稀土制造行业做数字化转型。在永磁材料生产方面,帮助全球最大的稀土永磁材料制造商之一做数字化管理,赋能其对高性能钕铁硼永磁材料、高性能钐钴永磁材料的生产运营。通过才匠稀土行业工业互联网平台的实施,成功实现生产、质检、仓储、设备、能源等环节数据的自动采集和互联互通,生产效率和品质的大幅提升,吸引了众多制造企业的广泛关注。2021年3月,才匠智能在内蒙古成立稀土行业工业互联网平台研发中心,专注于稀土行业工业互联网技术研究,将技术成果向行业应用转化。
稀土产品的下游应用主要包括工业应用、军事应用和稀土新材料应用领域三大领域。其中磁体是稀土的首要下游应用。全球120,000吨的稀土需求中约26%来自磁体,合金冶炼和催化剂紧随其后。
01 工业的”维生素”
以“镝”为例,凡是涉及激光、核反应堆、计算机硬盘等高科技产品的生产,都必须要使用镝,其在荧光、磁性、激光、光纤通信、贮氢能源、超导等材料领域有着不可替代的作用。
02 军事的“核心”
目前几乎所有高科技武器都有稀土的身影,且稀土材料常常位于高科技武器的核心部位。
例如美国当年的“爱国者”导弹,正是在其制导系统中使用了约3公斤多的钐钴磁体和钕铁硼磁体,用于电子束聚焦,才能精确拦截来袭导弹。M1坦克的激光测距机、F-22战斗机的发动机及轻而坚固的机身等等都有赖于稀土。
稀土的光电磁等物理特性很好,可以大大优化改良钢、铝等传统材料的质量和性能,让其变得更加坚韧、更加轻巧、更耐腐蚀,起到“点石成金”的作用。
才匠稀土行业工业互联网平台的实施可以很好地帮助企业实现生产过程透明化、质检管理标准化、设备管理科学化、仓库管理数据化、供应管理高效化、能源管理精细化、辅助决策智能化。在未来,才匠稀土行业工业互联网平台将推广到有色金属、新材料等产业领域,赋能更多的制造产业。