稀少、難開採!專家解密稀土真貌:提煉過程污染嚴重 讓中國寡占市場

經濟適用的清潔能源

中國作為全球最大稀土生產國,自4月4日宣布對七類中重稀土相關物項實施出口管制後,稀土金屬價格在數周內達到創紀錄的高位。 圖/聯合報系資料照片
中國作為全球最大稀土生產國,自4月4日宣布對七類中重稀土相關物項實施出口管制後,稀土金屬價格在數周內達到創紀錄的高位。 圖/聯合報系資料照片

稀土近年廣受全球政府重視,然因其稀有性、開採難度高,全球有能力做到開採、分離、純化的業者少之又少,使得稀土這項礦物原料,不僅沒有一條完整的產業鏈,甚至是市場中少見的寡占事業。

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工研院產科國際所經理廖鎔榆指出,「在化學元素表裡面,只有17種化學元素才叫稀土。但外界常將稀土與關鍵礦物混用。」

簡單來說,化學元素表中,只有鈧、釔、鑭等17種元素才是稀土;而所謂的關鍵礦物,通常用於綠能轉型、國防等領域,以美國地質調查局公布的「2022年關鍵礦物清單」來看,關鍵礦物就包含鋁、銻、砷、鐿、釔、鋅、鋯等50種元素,這50種礦物也包含稀土的17種元素。這也就是外界經常將稀土與關鍵礦物搞混的原因。

廖鎔榆舉例,外界常以為鋰電池有稀土成分,但事實上,鋰電池裡面僅有關鍵礦物成分,而沒有稀土成分。

再者,稀土因其難以開採、分離,這也使得全球稀土業者少之又少。

很多人以為稀土元素稀少,事實上,稀土在地殼中的含量不低,困難的是,稀土因為經常與其他化學元素相伴於礦藏之中,而難以將稀土元素單獨分離,導致開採、提煉上的困難。一般來說,稀土很喜歡跟鐵、鈦、錫元素在一起,例如,內蒙古的鐵礦區、泰國的錫礦區、馬達加斯加的鈦礦區都可找到稀土,而離子吸附型的輕稀土,更經常在赤道兩側、高溫多雨的地方被發現。

此外,外界也用輕稀土、重稀土來區別稀土元素。其中,提煉重稀土最為困難,而且提煉過程對環境造成的汙染非常嚴重。

重稀土因為非常稀有,一大塊礦石裡,重稀土成分占比可能只有0.01%,礦商若要將整塊礦石取出、提煉,不僅費時費力、更毫無利潤可言;也因此,現在開採重稀土的方式,通常是在山壁上打洞、灌進萃取液,從山裡面洗出含有稀土的液體,讓液體沉澱、濃縮後,再進行提煉,目前中國福建、廣東、江西山區經常都使用此法提煉。

然而,雖然用萃取液提煉相對省事,但是,萃取液裡面有含氨廢水,這些廢水的排出對環境汙染相當大。正因如此,中國官方每年都會嚴格控管境內重稀土的開採量。而輕稀土就比較容易開採,也比較不會汙染環境。

從全球稀土分布量來看,其實,美國握有的稀土量最多,但是,因為開採難度、環境汙染等原因,目前只有一家業者進行稀土開採,開採地點在加州,而且這家美國業者還曾兩度倒閉。近年是因為美國有感於稀土的重要性,才由美國國防部補貼業者,讓這家業者除了開採之外,也能建立自己的分離、純化廠。

過去20年,中國之所以能夠握有豐富的稀土元素,最主要是中國官方願意放行業者積極開採,中國礦商也有建制自己的分離、純化廠,其他國家為了降低汙染環境,反而選擇不開採、不提煉稀土,久而久之,中國就成為這個領域的佼佼者,甚至其他國家的礦商挖出稀土之後,也會送至中國提煉,讓中國手中握有的稀土資源愈來愈豐厚。

不過,自從2010年中國因釣魚台事件不出口稀土給日本後,全球各國都驚覺開採稀土的重要性,美國、加拿大、英國、歐盟、日本、澳洲等國家更是經常盤點自家的關鍵礦物資源,以保障自家在經濟、國防上,不會因為稀土原料的不足,而受中國掣肘。


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