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严纯华:我国稀土产业的机会与挑战
文章来源: 发布时间:2011-06-07 【字号:      】

介绍一下机会与挑战,在过去30多年的快速发展历程当中,我们已经稳居了稀土生产和出口,应用的老大地位。我也讲到了,我们的产值并未与之匹配,还带来了其他的一些问题。从稀土本身来说,现在最大的用途是在永磁材料,就是新材料领域占到55%,在农轻纺,玻璃陶瓷,农业领域这个材料是非常重要的。从过去的发展趋势从简单的粗加工向深加工方向发展,从简单的低端制造到高附加值,从中国制造到中国创造,这个方向就是要轻,要小,要微,而且精度要高,并且要制造成本低,而且制造的过程要绿色。稀土永磁材料在今后的20乃至30年的时间里,在大家的预测当中,依然是以钕铁硼作为最重要的家族,需求量每年将以20%以上的增长速度,对中国来说可能会更快,因为中国的汽车行业,中国的高速铁路,中国的航空,特别是风力发电和水力发电的需求,将依然保持在25%以上的增长,这对于现在的材料提出了更高的要求。

因为对稀土永磁材料来说,本身是一个金属,而稀土之所以成为稀土,这个土字就来自于性质与碱土金属相仿,碱土金属在水和氧气的气氛中非常容易腐蚀,即便是以电镀的形式,有机和高分子包覆的形式,腐蚀依然是不可避免,对金属来说除了腐蚀,还有(金戈和金相)的疲劳,如何制备面组混合电动汽车,包括风力发电,我国国防用途,使用时间超过20年稳定控制的工作,依然是我们的挑战。这张图横坐标是年代,纵坐标是磁能级,标志着单位体积磁性强度的标志,进入到90年代以来,中国是非常快速的增长,占到全世界80%以上。80%多的产能与60%的产值,或者是收益并不相仿,如何突破日本、美国在早期的专利地位,依然是这个领域当中最最重要的核心问题,对催化来说,与煤的高效利用,以及化石能源的高效利用当中,非常重要的是除了前面说的石油催化炼化的关系,对脱硫,脱氮,清洁油品是发展方向,欧四欧五也是发展的方向,与我们的精细化工,乃至于化妆品的制备工艺都具有非常重要的用途。从十几年前的以(英级射线)为主体的发光显示,现在是平板化,轻量化,制造成本的降低化肯定是发展趋势。

这个发展的过程中稀土发光经历了一个非常难堪的记忆,随着大宗用途的消失,必然要影响这个行业的发展,同时,也必须找到一些新的发展领域。目前的这个发展来看,包括一些新性的显示当中,因为液晶本身不发光,还是要有外来的外场的光,还有包括其他的一些三基色,白光和显示照明方面的用途。这张我们说的是照明用的白光LED将于2013年到2014年正式的迈入普及期,这是稀土发光材料的一个非常重要的发展领域,有大量的用途。对稀土的储氢材料也是如此,我们的笔记本用一段时间之后会发现,一年之后充一次电用一天,充电时间越来越短,使用时间越来越短,这是离子变相过程中的衰败,如何避免材料疲劳和相变的过程是稀土储氢必须研究的问题。

以徐光宪为代表的几代科学家为我国的稀土产业作出了非常重要的工业,随着人类对环境要求的提高,随着人类对生态环境要求的提高,过去的这些工艺往往也不能满足现在的要求,分离过程的绿色,高效,无害化是重要的发展方向。不仅是前面说到的以萃取作为主体的,包括以还原过程作为主题的过程中也是如此,我们简单的说铝是电解当中人类在技术开发当中作得最好的之一,现在的稀土在电解过程当中的电能利用率只是13%,是铝的三分之一,如何能够对大量的金属和合金类的制造过程节能减排也是一个非常重要的问题。现在国外的发展方向来看的话,我们可以说一个是重点转移,第二个是材料体系更多的面向能源信息,和与生命相关的体系,目标的测定更多的注重高稳定性和高可靠性,过去以简单的超导为例,超导的温度是重要的指标,真正要用的时候,温度仅仅是重要指标之一,因为能不能用取决于可靠性和稳定性。

国外是一种协同研究,产学研用和政府结合在一起,还有战略意图,作为中国人来说必须看到我们的危机感,我们有好的资源,好的工艺,但是国外也不差。只是国外在过去的30年里过于依赖中国的便宜货,他们不想自己干了。最近的过程他们是希望依然占据技术的制高点,弥补他们在资源方面的劣势,抓住一两个拳头产品反制我们,我们虽然占了全世界用的97%,是由中国人制造的,但是就3%卖回来的时候,可能卖了20%的钱,这就是我们的一个窘境。而且现在不卖给你,他们知道这些东西将会用到核心的,包括激光,包括一些单晶,包括一些核心的元器件当中。这就是我前面谈到的,在过去的几年当中国际社会非常的关注,包括一些非常纯粹的科学的杂志,或者是科学的刊物,也开始涉足到了外交与经济,与资源相关的问题。比如说这是一篇两年前的文章,题目是中国稀土研发日益精进,令其他国家发抖恐慌。过去的几年中以美国为代表的,日本为推手的境外发达国家制订了一系列的发展策略,包括美国的地质调查局,是全球在地质资源数据方面最具权威的机构,包括美国的能源部,包括美国的一个特殊的机构,叫美国政府问责局,是专门负责向两参众两院提出战略咨询,质询政府,给总统提出决策的。他们的报告当中认为稀土在他们可以预测的20年时间里,依然还会受制于中国,并且在国防这样的一些关键期间当中还离不开稀土。这就是一个战略的背景。

我们面临的问题就非常严重了,36%的东西,稀土元素的使用不均衡是非常难的问题,我现在储量少的,恰恰是大家所需要的,储量多的大家用得还比较少。这种元素分布和应用不均衡,导致了开采,管理,使用政策方面的调整。今年2月24日,国家环保部颁布了全世界首个稀土工业污染物排放标准,按照这样的标准,现在所有的稀土生产企业无一幸免,都不达标。于是给了两年的缓刑期,从今年开始两年的时间,从10月1日开始要建这个企业,就必须一步达到这个标准。从公众的角度认识这个标准非常有必要,对于人类的生存环境,保护我们的资源,保护我们的地球都非常重要。同时,也是一个双刃剑,因为要想把一个工业当中排出来的水可以达到饮用水的要求,这是一个何其难的过程。

这里面还有一个问题,从资源方面有一个新的名词,要城市采矿,就是二次资源的回收,利用和再循环的问题,就不多说了。我国今后十几年,乃至二十年的发展中,是南钇北铈。必须关注的是稀土矿产资源的高效利用,除了涉及科技以外还涉及到政策和维稳。稀土当中重要的伴生元素钍,我国是全世界第二大的钍资源国家,包头矿放射性的废渣300万吨,超过了5000吨的钍不翼而飞,不知道进入到了谁的身体里面,这是非常严峻的问题。

稀土功能材料和器件的开发和应用,在发光材料当中一些新的发光材料,高效的用到通讯,生物和日常大家能吃能用的最是最广泛的。生物陶瓷,以氧化锆为陶瓷当中的明星,把硬和脆,软和韧两个矛盾结合到了一起,同时具有结构材料的特点以外,在催化方面有很重要的特点,以化学所和北大在高分子非常具有传统的,在特殊的行业的,尼龙铸剂是很重要的方面。2月16日总理召开了会,5月19日颁布了关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见,这就是我们的机会,因为政府将会给钱,同时,也是我们的挑战,如何能够拿人钱消人灾。中央强调要用5年左右的时间,整顿这个行业,用15年左右的时间发展和壮大这个行业,这就是我们要做的。

谢谢大家。

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