二、稀土:现代工业的维生素,战略价值凸显
稀土实际上是17种金属元素的总称,被誉为“现代工业的维生素”。稀土是15个镧系元素以及钪、钇共17种金属元素的总称,由于稀土在光、磁、电方面具有非常优异的物理特性,且难以被替代,可以同其他材料组合成性能卓越、品类繁杂的新型材料,进而大幅改善下游产品的质量和性能,因为也被誉为“现代工业的维生素”,目前被广泛应用在冶金、军事以及各种高科技领域。
稀土可进一步分为轻稀土和重稀土。根据稀土元素原子电子层结构和性质的不同,17种稀土元素通常被分为轻稀土和重稀土两类(轻稀土具有更低的原子序数和更小质量)。其中镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕7种为轻稀土,钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇10种则为重稀土。轻稀土应用广泛、商业价值突出、用量相对更大,而重稀土则相对更稀缺、可替代性小、价格更昂贵。
稀土主要以矿物形式存在,不同类型的稀土矿所含轻稀土、重稀土比例不同。目前已经发现的稀土矿物约有250种,但通常用于工业提取稀土元素的矿物仅有3种——氟碳铈矿、独居石矿、风化壳淋积型矿。其中氟碳铈矿、独居石矿为岩矿型稀土矿,轻稀土含量高;风化壳淋积型矿为离子型稀土矿,重稀土含量要明显高于岩矿型稀土矿。我国四川、山东以及内蒙古包头地区的稀土矿就为典型的岩矿型,而南方八省的稀土矿则主要为离子型。
稀土产业链主要包括上游原矿采选、中游冶炼分离和下游加工应用三个环节。1)上游原矿采选:将稀土原矿开采并经过处理后形成精矿,产品包括稀土精矿、碳酸稀土、氯化稀土等。2)中游冶炼分离:将稀土精矿通过火法或湿法冶金技术形成稀土化合物或单一稀土金属,产品主要包括稀土氧化物(如氧化镨钕、氧化镝、氧化铽等)、稀土金属、稀土合金、稀土盐类等。3)下游加工应用:将通过稀土化合物或稀土金属生产的永磁材料、催化剂、抛光材料、冶金材料等应用于终端产品,应用领域主要有汽车、风电、节能变频空调等。