中國稀土技術有多先進，有完整產業鏈壟斷全部技術，領先美國15年

稀土素有“工業味精”“新材料之母”之稱，是 17 種金屬元素的統稱，由於其具有優良的光電磁等物理特性，能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料，其最顯著的功能就是大幅度提高其他產品的質量和性能。比如大幅度提高用於製造坦克、飛機、導彈的鋼材、鋁合金、鎂合金、鈦合金的戰術性能。而且，稀土同樣是電子、激光、核工業、超導等諸多高科技的潤滑劑。稀土科技一旦用於軍事，必然帶來軍事科技的躍升。從一定意義上說，美軍在冷戰後幾次局部戰爭中壓倒性控制，得益於稀土科技領域的技術。

稀土共有輕稀土和中重稀土兩大類，輕稀土其中多用於製作屏幕、防晒劑、玻璃製品等民用領域，而中重稀土儲量豐富被廣泛應用於軍事、航空領域。

稀土尤其在熒光、磁性、光纖通信、冶金、儲氫、激光等幾個領域具有不可替代的作用，中國稀土礦藏豐富，壟斷全球，是唯一能夠提供 17 種稀土的國家，中國已經探明的稀土儲量佔據全球近 4 成。

1、鑭用於合金材料和農用薄膜；2、鈰大量應用於汽車玻璃；3、鐠廣泛應用於陶瓷顏料、4、釹廣泛用於航空航天材料；5、鉕為衛星提供輔助能量；6、釤應用於原子能反應堆；7、銪製造鏡片和液晶顯示屏；8、釓用於醫療核磁共振成像；9、鋱用於飛機機翼調節器；10、鉺軍事上用於激光測距儀；11、鏑用於電影、印刷等照明光源；12、鈥用於製作光通訊器件；13、銩用於臨床診斷和治療腫瘤；14、鐿電腦記憶元件添加劑；15、鑥用於能源電池技術；16、釔製造電線和飛機受力構件；17、鈧常用於製造合金。

ThREE諮詢公司總裁詹姆斯·肯尼迪曾說，中國稀土加工扼住美國命運的咽喉，美軍F-22、F-35戰鬥機、核潛艇、航母、光纖、激光技術、熱成像技術、電子系統和制導系統都依賴脫離不了稀土。

在 40 年前，中國稀土還廣泛依賴於進口，並沒有形成完整產業鏈，也沒有壟斷的技術，而多虧了他的出現，才讓中國擁有了一張鉗制美國的王牌，這個人就是徐光憲，也被稱為“中國稀土之父”。

徐光憲出身於書香世家，父親是一位律師，從小就著重培養他的思維邏輯能力，徐光憲就讀於紹興稽山中學，曾獲浙江省數理化競賽優勝獎；此外，還曾受到過任教於上虞春暉中學的夏丏尊、朱自清、朱光潛、豐子愷、李叔同（弘一法師）等著名前輩的薰陶。

1948年1月，徐光憲留學美國，他當時發表的《旋光的量子化學理論》博士論文獲得了他的導師貝克曼的認可，推薦他繼續深造，然而那個時候，新中國已經成立，徐光憲和正在攻讀博士的妻子高小霞毅然決然放棄所有優渥的條件，回到了祖國。

高小霞在稀土研究中也做出過卓越的貢獻，卻毅然中斷攻讀學位。徐光憲夫婦回國之後在北京大學教授理論化學，為中國培養了一大批化學人才。後來徐光憲夫婦又聽從國家分配，從事原子核物理的教學和核燃料萃取化學的研究，併成立了核燃料化學教研室。

1964年，徐光憲參加了二機部絕密會議。在會上，徐光憲等提出，摒棄由蘇聯專家提供的沉澱法，以我國自行研究的、先進的萃取法籌建核燃料後處理廠，製造原子彈原料――鈈。徐光憲等人的這一提議，使我國在蘇聯專家撤走後，在沒有圖紙的情況下，用較低的成本快速改建了還沒有完成的廠房，使核工業在國家最困難的時候走上了快速發展的軌道。

1972 年，已經 52 歲高齡的徐光憲接到了一項艱鉅的任務，離鐠釹，純度要求很高。從理論化學，再到核燃料化學，直到最後的稀土化學，這已是徐光憲第3次改變研究方向了，要知道，對於 50 歲的人來說，更改研究領域，其中的困難可想而知。

當時稀土在歐美已經是非常重要的戰略資源，生產技術掌握在國外少數廠商手中，他們將這些技術作為高度機密。

中國雖然稀土儲存量巨大，但是卻嚴重缺乏技術，導致中國不得不用低價把稀土原料賣出去，再花高價買外國加工好的成品，使我國長期處於有資源無利益的窘境。

在當時，分離鐠釹是當時國際公認的大難題。鐠、釹都屬於稀土元素，它們的化學性質極為相似，尤其是15種鑭系元素，猶如15個孿生兄弟一樣，化學性質幾乎一致，要將它們一一分離十分困難，而鐠、釹的分離更是難中之難。

那個時候，鐠釹分離採用離子交換法是慣例，缺點是生產速度慢、成本高，再加上當時在國際上稀土萃取化學還是一門並不成熟的新興學科。這意味著徐光憲在很多方面要自己摸索前行。

“中國作為世界最大的稀土所有國，長期只能出口稀土精礦等初級產品，我們心裡不舒服。所以，再難也要上。”

幸好徐光憲長期從事核燃料萃取分離，徐光憲帶領學生查遍了國內外的相關資料，當時國際上流行的串級萃取理論是L．阿爾德斯（Alders）提出來的，徐光憲仔細分析了在串級萃取過程中絡合平衡移動的情況，發現阿爾德斯串級萃取理論的基本假定：“在串級過程中萃取比保 持恆定”，在稀土推拉體系串級萃取過程中是不成立的。

於是他精心設計出一套化學操作流程，並導出與此相應的一套串級萃取理論公式，在此基礎上設計出一種迴流串級萃取新工藝。把鐠釹分離後的純度提高到了創世界紀錄的99.99%。

然而對於徐光憲來說，這只是傳奇的開始！徐光憲面對的最大挑戰是如何把已經成功的串級萃取理論真正應用於大規模工業生產。為獲得準確參數，他不得不使用繁瑣的“搖漏斗”的方法來模擬串級試驗，整套流程下來需要耗費一百多天的時間，如果得不到滿意的結果，一切又都要從頭再來。

為了更快地推進稀土研究，徐光憲每週要工作80個小時。他白天“搖漏斗”，晚上琢磨理論，黑白連軸轉。研究量子化學出身的徐光憲，在理論歸納方面有著過人的天賦。他在實踐的基礎上推導出了一百多個化學公式，設計出最優化的工藝流程，並利用當時還不普及的計算機技術進行虛擬試驗，使原本複雜的稀土生產工藝徹底簡單化，實現了稀土的迴流串級萃取，原來需要一百多天才能完成的模擬實驗流程被縮短到不超過一星期！在當時，一般萃取體系的鐠釹分離係數只能達到1.4-1.5，而徐光憲從改進稀土萃取分離工藝入手，使鐠釹分離係數打破了當時的世界紀錄，達到了4。而且，原來那種耗時長、產量低、分離係數低、無法連續生產的生產工藝被徹底拋棄了。

1974年9月，他親赴包頭稀土三廠參加這一新工藝流程用於分離包頭輕稀土的工業規模試驗，獲得成功，從而在國際上首次實現了用推拉體系高效率萃取分離稀土的工業生產。

在這些工作的基礎上，他隨後陸續提出了可廣泛應用於稀土串級萃取分離流程優化工藝設計的設計原則和方法，極值公式，分餾萃取三出口工藝的設計原則和方法，建立了串級萃取動態過程的數學模型與計算程序，迴流啟動模式等。這些原則和方法用於實際生產，大大簡化了工藝參數設計的過程，減少了化工試驗的消耗；特別是能適應原料和設備不同的工廠，

自此，我國稀土分離技術開始走在世界前列，根本改變了受制於人的困窘局面。當時的稀土第一大廠上海躍龍廠決定第一個嘗試他的技術，最後提取出來的稀土純度之高，甚至超過了歐美的技術水平。

徐光憲和妻子在進行稀土研究

徐光憲並沒有把自己的技術據為己有，而是大規模推廣於各大企業，讓各大企業都掌握了他所創造的這套串級萃取理論。

然而，這個時候歐美把自己的工廠關了，用很便宜的價格買中國的稀土做儲備。中國已成為世界上最大的稀土出口國,但是自己沒有定價權。面對寶貴的稀土廉價出口、面對不可再生的稀土資源大量流失，徐光憲每天都如坐鍼氈。

“我怕二三十年後用光了，中國要變成稀土小國！”

2005年至2006年，已經 85 歲高齡的徐光憲兩次上書國務院，呼籲保護我國內蒙古白雲鄂博地區寶貴的稀土和釷資源，避免包頭市和黃河受放射性汙染。

2009年，徐光憲又在香山科學會議上提出，要用10億美元外匯儲備，建立稀土和釷的戰略儲備，控制生產和冶煉總量，並建議重點支持幾家企業主導產業發展，在徐光憲的呼籲下，中國稀土產業走上健康有序發展之路。

從十年前開始，中國出口稀土的量開始有效控制，根據世界市場的需求調整出口量，從而一舉扭轉了稀土賤賣的現象。在今時今日，稀土已經成為了中國手中的王牌，全中國研究稀土的中青年學者，幾乎全部都是他的學生。

如今的中國稀土產業在稀土的所有技術上已經實現了壟斷，中國甚至利用低價傾銷戰略搞垮了歐美所有的稀土產業。2015年，morly corp申請破產保護。至此，美國稀土工業徹底崩盤。

2016年2月，美國政府問責局曾發佈了一份關於稀土材料報告，據其估算，美國可能需要15年才能建成國內稀土供應鏈。

另據美國釷與稀土元素諮詢公司分析，美國的400個稀土創業公司中，進入生產階段的不到5家，能夠量產的只有兩家，其中一家還有中資背景。

根據美國地質調查局今年2月的報告顯示，2014—2017年間，美國80%的進口稀土化合物和金屬來源於中國，6%來自愛沙尼亞，日本和法國各3%，而愛沙尼亞、法國和日本的化合物和金屬產品甚至也來源於中國和其他地區。

中國成了全球惟一擁有稀土全產業鏈的國家。目前，中國的相當部分稀土都是外國進口稀土礦，然後進行提煉，最後出口稀土產品。

因為中國的稀土開採和冶煉分離技術遙遙領先，江西省稀土學會常務副祕書長孟慶江說：“國外開採了稀土也只能送到中國來。”

中國2018年從美國進口了大概25000噸稀土及氧化物，一躍成為最大的稀土進口國。這樣，既保證了中國的稀土儲存量不至於被過度消耗，也防止了歐美稀土企業捲土重來。

可以說，中國真正讓歐美害怕的不是稀土礦，而是稀土技術。目前，中國已經擁有全套壟斷的稀土分離冶煉技術，2011 年開始，中國每年的稀土申請專利量大於世界總和，以稀土的分離冶煉技術來說，中國的分離純度已經接近百分之百。

比如在稀土選礦技術上，我們擁有最為先進的選礦技術。選礦是利用組成礦石的各種礦物之間的物理化學性質的差異，採用不同的選礦方法，藉助不同的選礦工藝，不同的選礦設備，把礦石中的有用礦物富集起來，除去有害雜質，並使之與脈石礦物分離的機械加工過程。

全世界開採出來的稀土礦石中，稀土氧化物含量只有百分之幾，甚至有的更低，為了滿足冶煉的生產要求，在冶煉前經選礦，將稀土礦物與脈石礦物和其它有用礦物分開，以提高稀土氧化物的含量，得到能滿足稀土冶金要求的稀土精礦。可以說稀土礦選礦如果沒有辦法掌握，就無法提高稀土氧化物的含量。

而在稀土的提純上，“離子型稀土原礦綠色高效浸萃一體化新技術”、“低碳低鹽無氨氮分離提純稀土新工藝”、“4N級超高純稀土金屬集成化製備技術”等一系列技術都具有原創性，而且我們提出並研發出高純碳酸氫鎂溶液皂化萃取分離和沉澱回收稀土的原創性技術，首次將稀土分離提純過程產生的氯化鎂廢水和CO2氣體低成本回收用於連續碳化、規模製備純淨的碳酸氫鎂溶液，代替液氨、液鹼、碳酸氫氨等應用於稀土萃取分離和沉澱回收稀土過程，從源頭革除了氨氮廢水汙染，減少高鹽度廢水和CO2 溫室氣體的排放難題。

在稀土的分離上，經過徐光憲院士等老一輩科學家幾十年的艱苦努力，我國稀土分離化學與工程研究上一騎絕塵，孫曉琦團隊設計製備了新型苯氧羧酸類萃取劑，該型萃取劑可以定量萃取低濃度稀土，與稀土形成固體萃合物，並可以反覆萃取和循環使用。基於該類萃取劑，結合溶劑萃取法和化學沉澱法的優勢，開發出了全新的萃取—沉澱法工藝。

而在稀土的冶煉上與生產上。主要有溼法冶金屬化工冶金方式與火法冶金工藝，溼法冶金流程複雜，產品純度高，該法生產成品應用面廣闊。火法冶金工藝過程簡單，生產率較高。稀土火法冶煉主要包括硅熱還原法制取稀土合金，熔鹽電解法制取稀土金屬或合金。

可以說，多虧了徐光憲等老一輩科學家的不懈努力，我們才能在稀土領域擁有一張鉗制美國的王牌，