稀土应用发展的战略研究(张国成)

2010-11-03

中国工程院院士 张国成

     同志们,今天到赣州来,非常激动,因为我搞稀土已经50 多年了,赣州是我国稀土的一个重要基地,所以来跟大家见面,互相切磋稀土的发展,这是一件非常大的好事啊,我今天要谈的题目是稀土应用发展的战略研究,我国目前已经成为名符其实的一个稀土大国,稀土出口量、产量和消费量均居世界第一位,我国的稀土产品已从中低档为主逐渐过渡到以中高档产品为主的阶段,我们缺乏的是在稀土功能材料的应用研究开发,及产业化方面与国外相比仍存在一定的差距。

   我国稀土资源非常丰富,这是大家有目共睹的,矿种是独特的,特别是稀土品种在我国非常齐全,稀土产品在国内都有很大储量,可持续供应我国使用几百年,轻稀土以包头、四川、山东、福建,四大矿为主,按稀土氧化物来计,它的工业储量有4000 多万吨,轻稀土远景储量在国内来说接近1亿吨,重稀土是以江西、广东、福建、广西、云南地区的稀土离子型矿为主,赣州是离子型矿的一个最主要的产地,其工业储量有160多万吨,远景储量大约有640万吨,世界稀土资源工业储量总的来说,目前是比较合理的数据是1亿多吨,中国的储量占世界稀土工业储量的 43%,目前来说,我们每年全世界的消耗的稀土量仅为9万多吨,这9万多吨目前已转向中国,由中国直接供应世界上的稀土。在稀土开采方面,包头为了满足钢铁生产的需要,每年开采稀土900万吨,它的平均品位是5-5.5%,所以这样顺便开采出45万吨的稀土,而目前每年市场所需要的氧化稀土大约是6万吨,所选矿过程、开采方针是按需要多少稀土矿来进行,大部分含氧化稀土6-7%的。所以我们对江西的矿一直给国家打报告,就是希望进行保护性的开采,大家都知道过去我们是以池浸,搬山式的清除,来提取稀土离子精矿,因为稀土离子精矿提出的方法非常简单,含量低,拿来用硫铵水浸泡,淋洗,稀土就出来了,所以门槛低,很多人都能够把它拿出来池浸,但是池浸的回收率、回收率只有百分之三十、二十几,还到处造成污染,破坏植被很严重。现在江西开始逐渐把池浸技术改为原地浸矿的技术,回采率得到了很大的提高,一般是75-80左右,这种开采方式基本上满足了环保的要求,值得在江西、广东大力推广。在江西推广的比较好,但是在广东、广西、福建等地池浸使用的还是比较普遍。

    我国轻稀土矿主要是以包头矿、混合型的稀土精矿为主,用磁浮技术来进行选矿,重矿、精矿的品味大致选到50%-60%,再用硫酸强化焙烧-P204萃取方法来生产氯化稀土、碳酸稀土、稀土富集物和各种单一稀土氧化物。目前的冶炼能力每年已经达到了14-15万吨。南方离子型矿,现在大家处理得到的精矿不过是稀土氧化物是92%的中重稀土富集物,再使用P507、环烷酸溶剂萃取法来分离稀土,我们可以得到6个9品位的产品来供世界需要,目前来说我国稀土分离技术,特别是分离技术、冶炼技术方面已经达到世界领先水平。2004年我国包头混合稀土精矿分离能力大概是8万吨,南方离子型分离能力已达到了4万多吨,四川绵阳地区的氟碳铈矿已经达到了3万多吨,所以我刚才提了一共是15万吨了,目前氧化物已经达到15万吨的能力,世界需要是9万吨,我们目前可以说基本上是供应给世界,我们的产量占到世界稀土消耗量的 96%,国外的一些稀土工厂相继的都停工、停产,美国的卢公司、法国的罗帝亚、日本的处理单一稀土分离的厂都相继停滞不前、停产,主要是向中国来购买稀土。全国有大小稀土冶炼分离工厂,有上百家之多,过去几年来分离能力增长过快,重复建设的现象目前有所缓解,但昨天晚上我听赣州地区的同志跟我谈,赣州地区的稀土冶炼厂又有两个厂要开工,还在继续往上走,国内大型的厂已经逐渐成为骨干企业,生产技术能力和装备水平,我认为,我看过了好多厂,基本上达到了国际先进水平。

    目前几种永磁材料所用的稀土氧化物有氧化钕、氧化镨、氧化镝、氧化铽、氧化铕等,产销接近于平衡,并没有过剩,但是有时还供不应求,过去产大于销的现象基本结束,但是由于稀土元素有17 个共存于原料之中,各个稀土元素在实际应用中,用量是不平衡的,所以造成丰度高的镧、铈、钇和一些暂时用途少的部分重稀土元素过剩、积压,这种积压现象还会继续下去,在短期内解决不了。所以我们如果说,把这种积压现象单纯认为是稀土产量过剩是不对的,这将妨碍着我国钕铁硼永磁的生产和发展。今后稀土开采冶炼能力的多少,主要由世界钕铁硼永磁的材料对氧化钕的需求量来决定。氧化钕的需求量决定了包头混合型轻稀土的开采冶炼规模,所以氧化钕、氧化铽、氧化镝三个材料成为我国稀土发展的拉动金属,这种提法我认为是正确的,就是说南方离子型矿到底一年开采多少,要根据我国永磁材料的来确定生产方案,这是一个指路目标,因为铽、镝这两个产品在世界上没有人供给,国内也没有地方供给,只有离子型矿能供给,含量比较高,供给它干什么呢?提高磁的性能,所以看它需要多少来规划发展,不然做的越多,赔得越多,做的少,可能还会赚钱,就是那么一种关系,我们预计到2010年,年产钕铁硼永磁的材料将达到8-10万吨,这是经过很多专家预计的,今年大概达到到三、四万吨,每年需要处理。我们来预算一下,如果说是按需要钕来说,我们需要钕大概是3万吨左右,每年供给钕铁硼使用,我们需要处理含稀土氧化物50%的包头稀土精矿,就是40-50万吨,我的意思是说整个稀土行业来看,由于钕铁硼的带动,整个产品是看涨的,在8-10万吨的钕铁硼里面铽的含量3-4%,一般来说是高品味的,可以计算出南方离子型矿应该开采多少,但话说回来了,我刚才提到一个数字,南方离子型矿自有工业产量目前是160万吨,80年代开采以来,我们二十多年来,开采了离子型矿,按92%的精矿来计算,不过是十四五万吨,但是我们消耗了离子型矿的氧化物资源已经有50-55万吨,回采率只有百分之三十、二十几,那么160万吨还能够开采几年呢?所以这是一个很宝贵的东西,大量的开采,大量的浪费稀土堆积起来,将来要懊悔的。

    目前应该怎么办呢?所以提高短线产品氧化钕、氧化镨、氧化铕、氧化镝、氧化铽的价格来弥补镧、铈、钇等产品积压造成的损失,这是当务之急,不然稀土没有办法活下去。当然现在氧化钕的价格由去年46 元每公斤涨到了84元每公斤,涨了一倍,因为世界需要钕铁硼,不提高产品的售价,它怎么活呢?大家要知道,世界将来需要一年消耗3万吨氧化钕来做磁性材料,这样一个大的数字,只有中国能够供给世界上使用,别的国家供应不起,所以世界的稀土市场90%以上是我国提供的产品,在占有90%以上市场的份额下,我们为何稀土冶金工业还在微利线上徘徊不前呢?就是卖出去的都是跳楼价,已经没有办法,就在生死线上来过日子,这个问题值得我们思考。

    我下面就要讲一些方针政略的问题,在这里面,我们谈稀土材料的研究和生产现状,我多次强调,在很多会上指出来,稀土金属由于它性质活泼的、柔软的、强度不高的,所以这不作为结构材料来使用,它不像铜铁、钢铁是结构材料,用量会很大,它只是作为各种特殊的功能材料和改性剂,用在很多的科技领域里面去。在冶金机械工业中,它可以作为催化剂、乳化剂来使用。在钢铁工业里,也可以作为细化晶粒、提高强度,我们现在用量达到100 万吨稀土。在石油工业领域里,利用加稀土制得的Y型分子筛可以作为石油裂化催化剂来使用,可以提高汽油和柴油的产率13%,提高炼油装置生产能力约 30%。在国内外90%的汽油都是来自裂化催化工艺,我国的石油领域目前用稀土约4000多吨,占世界用量的21%左右。稀土还可以用于尾气净化器,而且用得比较多,但是尾气净化器的工厂我们国内已经建设起一些来了,市场情况不好,因为我们国产汽车很多都是引进项目,引进项目的国外汽车都带有催化净化装置,汽车用报废了,催化净化装置还可以用,所以我们的稀土催化净化剂很难打入到这个领域里面去,在这个领域还有待发展。稀土发光材料,赣州也在大量的做,一个是显示用材料,一个是照明用的材料,一个是特种发光材料,特别现在用的LDE发展很快。我国2004年生产稀土荧光粉到了4270多吨,从1995年至今,我国稀土荧光粉的产量平均年增长30%以上,年产彩电荧光粉大概是1600多吨,除了国内使用,也供给世界,灯用粉是1900多吨,荧光粉达到了 690吨,现在很多在城市建筑都要用长余辉荧光粉涂在墙角上,防止出事故后还能继续照明。我们今天可以自豪地说:我们在世界上有90%以上的彩色电视机荧屏上所使用的红色荧光粉都是采用江西包头等地区的氧化铕和氧化钇来制做成功的,没有中国那么大的氧化钇的供给,彩色电视看起来颜色是不好的。另一个,稀土永磁材料是稀土里面发展的一个重要材料。江西起步比较晚,现在已经发到了第三代钕铁硼永磁体,它的用量从1995年以来,每年都是以26%的速度递增,它的应用水平已经成为衡量一个国家综合实力的重要标志,是现代信息产业的基石之一。目前我国稀土永磁工厂一共有130多家,其中中科三环比较大,现我国己能批量生产最大磁能积为30、40、45、52 MGOe的磁体,质量己达到国际先进水平。现在世界的磁体逐步向中国进军,所以我们中国的一些磁体跟国外经常是协作在做了,磁体材料2004年我们达到了 26800多吨,这一年发展得最快,比1993年增长了79%以上,我国用量2万吨左右,出口大概七、八千吨,年均平均永磁的增长率仍然在24%以上。另外,在稀土材料方面,抛光粉现在一年生产能力达到4000多吨,供给世界使用,过去这只是个很不起眼的工业,现在世界用的抛光粉主要来自中国,镍氢材料也是一个发展很快的工业,我们这次来个镍氢专家余成洲教授,他在下面的会上会做比较精彩的发言,我只大致讲一下。镍氢材料年生产能力已经到 8000-9000吨,2004年我们大约到了7000吨,出口镍氢电池6.76亿支,今年快到8亿多支,我国称为世界第一个镍氢电池生产的大国,面对中国稀土的这种形势,我们对整个稀土工业应该采取什么样的方针呢?我们认为中国轻稀土数量大,能够开采数百年之久,满足数百年的开采之用,国外的轻稀土资源也很丰富,所以包头的稀土开采方针还仍然是以铁为主,综合利用的一种方针来开采,但是从我们前面的推断来说,我们再过五六年稀土冶炼,特别是包头矿的冶炼将发展到40-50万吨,那么现在的选矿技术是不够的,不过关的,所以在选矿技术上应该进一步加强研究,对四川矿的开采方针,主要是拿出来供给,做硅铁稀土合金使用,要做单一稀土生产,现在的流程还存在一定问题,赚不了钱。南方离子型的开采方针,这是很重要的一个宝贵资源,应该切实的落实国务院关于对南方离子矿实行国家保护性开采规定的相关政策,防止乱采乱挖,浪费资源。目前应该做到凡开采离子矿的法人要保证矿山的资源回采率大于70%,不得破坏植被和环境,不得造成水土流失、污染农田,以行政手段立法迫使采矿者逐渐采用先进的原地浸矿技术进行离子矿的开采,以解决资源浪费和环保的问题,要严禁出口92% 的稀土离子型精矿,中重金属都应该深加工然后再出口,以提高产品质量,控制产品市场价和用量。稀土冶炼工业由于前几年稀土企业的恶性竞争导致的冶炼分离能力发展过快,中小企业多而分散,严重的污染超标,这些现象目前已得到改善,所以我们要根据氧化钕、氧化镝、氧化镨的消耗来说达到了平衡,而国内的情况是大量的铈、镧、钇等产品将会继续积压。

采取措施:

  一、今后几年我国对稀土精矿的冶炼能力会逐年增加,应采取措施防止低水平的重复建设,造成小而分散、产量过剩、效益低的现象重演,矿产单位应根据市场的需要合理采选,调控产量,尽量做到控制源头,凡建设稀土冶炼分离工厂,年处理稀土氧化物的规模应在万吨级以上,这样的规模才允许建厂,才能充分发挥规模效应。

  二,对一些工业落后、污染严重的厂可劝其关、停、并、转,不讲客气。

  三、我国的稀土冶金分离技术已经成熟了,我们建议不再引进外国的技术,防止效益外流的方针来进行稀土的建厂规模。

  四,我们要改进选矿技术,提高选矿的回收率,增加精矿产量,为做好技术储备。

  五,解决好三废处理,使污染物排放达标。

  六,建立部门权威性的协调机构,对稀土产业的发展进行宏观调控,甚至是组织营销,尽量防止盲目竞争,赔本经营的现象。对几种重要的稀土产品,我们提出了相关的提价出售,提价的氧化钕来说,我们现在卖80 元每公斤,还是便宜,最少它应该在100-120元左右才能够补偿积压造成的损失,我们计算一下,在80年代我们的氯化稀土卖到日本是1750-1800 美元每吨,现在卖出去不过就是五、六百美元,降得非常厉害,氧化铕过去卖出去7000元每吨,现在卖1800,就是因为产量没有一个宏观调控。

   下面,我还讲这个问题,对稀土功能材料来说,我们应该采取如下的一些方针:首先,材料跟进方针,因为我们的材料在应用上我们承认还存在不足的一面,对国外出现的各种稀土新型的功能材料和成熟的应用技术应该尽快跟进、引进,缩短开发周期,尽量实现产业化,做到为我所用。其次,说到底是一个人才培养技术方针,加快稀土基础理论和应用理论研究是非常重要的,我们应该大力投入这一方面,就是说国家投入以外,厂矿也要投入在这一方面的建设费用。

   最后一个问题,谈谈稀土出口产品的问题。我国稀土产品有三分之二以上是出口国外的,占世界市场的90% 以上,但是出口的问题一直解决得不好,所以形成了目前产品质量提高了,出口量增加了,而出口的金额是下降的,国际市场的稀土价格不由我们控制,而是由外国控制,要想变被动为主动,提下面的一些建议:第一,尽早成立建设中国稀土行业协会,加强行业自律,协助政府协调出口产品的数量、价格、调整产业和产品结构,以期逐步减少稀土中低档产品的出口,实现以深加工稀土产品出口目标。第二,组建一个专门的稀土进出口公司,一个或者两个来管理出口事宜,我觉得这个非常需要,最少组织两个,以江西能够组织一个铽、镝、钇出口专卖局,以包头成立一个镨、钕、钮的稀土专卖局,就这两个局来统筹规划国内的稀土出口事业,我认为这样子就可以防止低价卖出的现象发生,防止各自竞争,另外我说的这六个产品,可以控制世界的稀土市场,也控制中国的稀土市场,由这两个公司来组织,但有一条要求,两个公司之间要有协作,不要为了赚钱,低价收进,高价卖出,只允许有5‰以下的管理费用,对全国的行业一视同仁。这样专门控制,就控制了世界永磁材料的发展,我认为出口专卖公司是非常需要的,但是对于一些产品,如镧、铈其它产品来说,积压的产品应该鼓励出口,甚至是免税出口。我再说一点,我今天刚才强调的一点,世界稀土的用量大概目前就是9万吨,这个用量目前来说是个定数,生产多了,产品也只能卖出那么多,只不过价格卖得低,卖不高价格,所以我觉得全国的稀土行业应该有所体会,应该了解,但是如果生产少了,统筹规划了,少量的产品卖出去得到的价值还是高的,如果说行不通,但是最少我认为中国现在应该订一个最低的出口价,不能低于这个价格出口,不能互相竞争,我最近听说,氧化金属钕有人卖出去跟日本订货了,14.5美元每公斤,都快签字了,旁边有一个厂家来说我卖给你13美元行吗?当然要了,就把14.5订价的合同废了,这都是自己给自己找麻烦,这样的情况,中国的稀土卖不上价,大家都得赔本。

 

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