“中东有石油，中国有稀土”，1992年邓小平在南方谈话中特别提到，稀土是富有战略意义的“国家宝藏”。这几年，稀土再次赢得大众的关注。“能打疼美国的稀土”“稀土是中国的王牌”等标题频繁出现在网络上。稀土究竟特殊在什么地方呢？

“稀土”是土吗
 

虽然名字带有“土”，但“稀土”可不是土，大家千万别被它的名字所欺骗。人家稀土可是实打实的金属元素，“土”实际上指氧化物。
 

说到“稀土”这个名字，还要从18世纪末，科学家们开始逐渐发现稀土元素说起。当时，人们把不溶于水的固体氧化物都称为土，例如，将氧化铝称为“陶土”，氧化钙称为“碱土”等；又因为稀土一般是以氧化物状态分离出来的，在当时比较稀少，因而得名为“稀土”（Rare Earth）。
 

化学元素周期表中的57-71号镧系元素，以及与镧系密切相关的钪和钇元素，被统称为稀土元素。稀土“大家族”有轻稀土和中重稀土之分。镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕为轻稀土元素；钪、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇为中重稀土元素。
 

虽然“稀土家族”总共只有17种稀土元素，但人类共计花费了153年的时间才将它们全部从氧化物中分离出来。

我国的稀土资源分布
 

全球共探明稀土储量1.2亿吨，我国稀土储量有4400万吨，约占全球储量的37%，且储量分布较为集中，主要集中在内蒙古、江西、广东、广西、四川等省。
 

其中，“稀土之乡”内蒙古白云鄂博以一矿之大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。可以说，北方草原上那座有着诗意地名的巨矿，像是一座天赐的神秘宝藏，给人们带来了诸多的浪漫想象。“白云鄂博”在蒙古语中，也恰有“富饶的神山”之意。
 

而江西省气候属亚热带季风性湿润气候，雨量丰沛，为形成离子型稀土矿创造了有利的地表条件。富含稀土矿物的花岗岩在这样的气候条件下遭受强烈风化，岩石中所含的稀土元素被析出并溶于地下水中，地下水在向下运移的过程中，所携带的稀土元素被黏土矿物所吸附，从而使稀土元素重新富集，形成离子吸附型稀土矿床，成为我国独有的重稀土资源。其中，重稀土铽、镝主要作为永磁体的添加剂，能改进永磁体材料性能。
 

稀土的多种用途
 

稀土在工业生产中有着“工业维生素”的美誉，被广泛应用于冶金工业、化工石油、玻璃陶瓷等传统工业领域。上海大学董瀚教授团队在建筑用钢中加入镧铈稀土，在成本基本不变的情况下，增强了建筑材料的耐蚀性与强度，取得了更高的经济效益。同时，稀土元素在农业中也被证明可以促进植物对养分的吸收，提高农作物的产量。
 

虽然同为稀土，但是轻稀土和中重稀土的电子层结构和物理化学性质不同，所以用途也不尽相同。
在应用上，中重稀土资源稀缺，可用于航天、军事、国防及新材料合成等高科技领域，价格昂贵，可替代性小。稀土永磁材料在不同电磁系统和设备中都有广泛应用，它们具备优异性能的同时还具备了体积小、重量轻等特点，十分贴合航天装备的需求。另外，在航天器和导弹产品上应用得比较广泛的钛合金熔模精密铸造中，有稀土成分的氧化钇型壳不仅性能稳定、价格低廉，在比重、硬度和对钛液的稳定性方面也有较高水平。
 

而轻稀土则被业内人士戏称为“假稀土”，虽然存量大，但高附加值利用问题一直未能得到很好解决。南京大学教授董林表示：“用好稀土资源，提升其附加值，变稀土大国为稀土强国，是我们这一代人的责任，也是我们科学家的责任。”董林认为，稀土研究的核心技术与稀土矿产资源同样重要，轻稀土不可轻视。
 

近年来，稀土材料由于其独特的4f轨道结构和优异的氧化还原性质，成为研究开发的重点。其中，轻稀土催化材料在治理汽车尾气、锅炉烟尘等方面功效显著。与目前广泛使用的钒钛系催化剂相比，稀土催化剂不含有毒的钒，有效避免了催化剂的危废处置问题。

潜在的危机
 

由于稀土在工业、农业、航天、军事等领域的广泛应用性，稀土资源被大量开采，眼下稀土正处于供不应求的状况。上世纪七八十年代，中国稀土储量超4000万吨，约占全球80%～90%；2000年前后，中国稀土储量已经下降到全球的50%～60%，2017年则仅占30%左右。而根据国务院2012年发布的《中国的稀土状况与政策》白皮书，中国稀土储量早在八年前，便已降到了全球总量的23%左右。
 

国人心中引以为傲的“国家宝藏”、中国“地大物博”的佐证，并非如想象中那样，似泰山般巍峨稳重、不可撼动。白云鄂博这座“富饶的神山”已经隐约出现了“枯竭”的影子，在不断开采下，开始出现巨大的、向大地凹陷的“指印”。
 

除此之外，我国在稀土产品的高精尖应用领域，与美日等国家仍有较大差距。稀土产业的大量专利和“卡脖子”技术，也被美日等国家封锁，形势不容乐观。
 

因此，如何开发和利用稀土资源，如何发展稀土产业高新技术，是关系我国社会与科技发展的重大课题。
 

稀土是一种不可再生的资源，并且短期内不太可能有替代品。一旦它被消耗殆尽，我们的生活可能会受到巨大的影响。我们应大力发展稀土绿色开采和可持续发展应用技术，加大稀土产业高精尖技术研究力度，让这种宝贵的资源得到充分的利用。

E学课堂

从传统冶炼到最尖端的航空航天，都少不了“稀土家族”的加盟，故而稀土有“工业维生素”“工业黄金”等美誉。扫描二维码，了解硬科技，看看稀土到底能干什么。