稀土資源應(yīng)用發(fā)展戰(zhàn)略研究課件

來自中國最大的資料庫下載江西有色產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新院士行學(xué)術(shù)報告稀土應(yīng)用發(fā)展戰(zhàn)略研究張國成中國工程院院士北京有色金屬研究總院高級工程師江西 贛州1我國已成為名副其實的稀土大國，稀土

產(chǎn)量、出口量、消費量均居世界第一位。

我國的稀土產(chǎn)品已從以中低檔為主逐漸過渡到以中高檔產(chǎn)品為主的階段，但在稀土功能材料的應(yīng)用研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化方面與國外相比仍存在一定的差距?！?/p>

攻關(guān)的任務(wù)、考核目標(biāo)及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)2來自中國最大的資料庫下載1.1

稀土資源現(xiàn)狀我國稀土資源豐富、礦種獨特，可持續(xù)供應(yīng)我國

使用幾百年。輕稀土礦以包頭、四川、山東氟碳鈰礦為主，按稀土氧化物計，其工業(yè)儲量約為

4,000多萬噸，遠景儲量接近1億噸。重稀土礦以江西、廣東、福建、廣西、云南地區(qū)的稀土離子型礦為主，其工業(yè)儲量約160萬噸，遠景儲量約640萬噸。世界稀土資源工業(yè)總儲量約為1億噸，中國稀土工業(yè)儲量佔世界稀土工業(yè)儲量的43%。目前每年全球稀土總消費量為9萬多噸，主要靠我國供應(yīng)。3來自中國最大的資料庫下載包鋼為了滿足鋼鐵生產(chǎn)的需要，每年開采白云鄂博鐵、稀土礦約

900萬噸，同時伴隨開采出

45萬

噸稀土氧化物相應(yīng)的包頭混合型輕稀土礦（氟碳鈰礦、獨居石）。而目前每年市場只需要由包頭礦生產(chǎn)的氧化稀土約

6

萬噸，所以選礦過程是按需要多少稀土精礦選多少的方針進行，大部份含REO為6

~

7％

的選鐵后的稀土尾礦排入尾礦壩保存。1.1

稀土資源現(xiàn)狀4來自中國最大的資料庫下載2004年我國共生產(chǎn)稀土礦產(chǎn)品9.83萬噸（按

稀土氧化物

REO

計），其中輕稀土精礦約6.8萬噸，離子型中重稀土精礦約3萬噸，中重稀土精礦佔稀土礦產(chǎn)品總量的30%。中重稀土精礦含有鏑、鋱、銪、釔等世界稀缺的元素，儲量不多，應(yīng)進行保護性開采。過去以池浸法提取離子型稀土礦，回采率低，破壞植被?，F(xiàn)研究成功的原地浸礦技術(shù)的稀土回采率提高到80%以上，基本上滿足了環(huán)保的要求，值得大力推廣。1.1

稀土資源現(xiàn)狀5來自中國最大的資料庫下載我國輕稀土精礦以包頭混

合

型稀土精礦為主，用磁-浮工藝選出的精礦中REO

含量為50~60％，再使用硫酸強化焙燒-P

204萃取法冶煉，生產(chǎn)氯化稀土、碳酸稀土、稀土富集物和各種單一稀土氧化物。目前冶煉精礦能力每年達14~

15萬噸

。1.2

稀土精礦的冶煉及分離現(xiàn)狀6來自中國最大的資料庫下載從南方離子型稀土礦中生產(chǎn)出含REO 92％的中重稀土富集物，使用P507、環(huán)烷酸溶劑萃取法分離稀土，制得各種品位的單一稀土氧化物（99~99.9999％）供應(yīng)世界市場。目前我國稀土分離技術(shù)己達到世界領(lǐng)先水平

。1.2

稀土精礦的冶煉及分離現(xiàn)狀7來自中國最大的資料庫下載2004年我國包頭混合型輕稀土的分離能力約

8萬噸，南方離子型稀土礦每年分離能力約4萬噸，以四川氟碳鈰礦為原料的年分離能

力約3萬噸，共計15萬噸，而目前世界對稀土的年需求量僅為

9 萬噸左右。去年我國稀土冶煉分離產(chǎn)品

8.67 萬噸，出口5.33萬噸、國內(nèi)消耗3.34萬噸，我國稀土產(chǎn)量己占世界需求量的96％。1.2

稀土精礦的冶煉及分離現(xiàn)狀8來自中國最大的資料庫下載全國有大小稀土冶煉分離工廠上百家，過去幾年冶煉分離能力增長過快、重復(fù)建設(shè)的現(xiàn)象已有所減緩。大中型廠

已逐漸成為骨干企業(yè)，生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平已達到國際先進水平。目前幾種主要永磁材料用的稀土氧化物：氧化釹、氧化鏑、氧化鋱、氧化銪等均接近產(chǎn)銷平衡，有時還供不應(yīng)求，過去產(chǎn)大于銷的現(xiàn)象基本結(jié)束。1.2

稀土精礦的冶煉及分離現(xiàn)狀9來自中國最大的資料庫下載由于稀土元素有l(wèi)7個共存於原料中，各個稀土元素在實際應(yīng)用時，用量不平衡，故造成豐度高的鑭、鈰、釔和一些暫時用途少的部分重稀土元素過剩、積壓，這種積壓現(xiàn)象還會繼續(xù)下去。在短期內(nèi)解決不了的。把這種現(xiàn)象稱為產(chǎn)量過剩是不對的，將妨礙釹鐵硼永磁的

發(fā)展。1.2

稀土精礦的冶煉及分離現(xiàn)狀10來自中國最大的資料庫下載今后稀土開采冶煉能力的多少，主要由世界釹鐵硼永磁材料對氧化釹的需求量來決定，氧化釹的需求量又決定包

頭混合型輕稀土礦的開采冶煉規(guī)模。另外永磁對氧化鏑、氧化鋱的需求量決定南方離子型礦的開采冶煉規(guī)模。所以氧化釹、氧化鏑和氧化鋱三個材料已成為我國稀土發(fā)展的拉動金屬。1.2

稀土精礦的冶煉及分離現(xiàn)狀11來自中國最大的資料庫下載預(yù)計到2010年時，年產(chǎn)釹鐵硼永磁將達到8~10萬噸，我國每年需處理

稀土精礦40~50萬噸

(按含REO 50％的包頭稀土精礦計)，才能生產(chǎn)出將近3萬噸氧化釹，滿足釹鐵硼永磁工業(yè)的需要。1.2

稀土精礦的冶煉及分離現(xiàn)狀12來自中國最大的資料庫下載所以提高短線產(chǎn)品氧化釹、氧化鐠、氧化

銪、氧化鏑、氧化鋱等的價格，以彌補鑭、鈰、釔等產(chǎn)品積壓造成的損失，這是當(dāng)務(wù)之急。3萬噸氧化釹只有我國才能夠滿足世界的需要，別國是無能為力。世界稀土市場90％均由我國占有，為何稀土冶金工業(yè)還在微利線上徘徊不前呢？這是值得我們思考的問題。1.2

稀土精礦的冶煉及分離現(xiàn)狀13來自中國最大的資料庫下載稀土金屬性質(zhì)活潑，不作為結(jié)構(gòu)材料使用，而是將其制成各種特殊功能材料或改性劑應(yīng)用。在冶金機械工業(yè)中，將稀土金屬制成稀土鎂硅鐵合金，作為改性劑用來生產(chǎn)球墨鑄鐵，鑄件。鑄件強度、塑性和韌性得到很大提高，在機械產(chǎn)品中

可代替部分鍛件、鋼鑄件和鑄鐵管，球墨鑄鐵的年產(chǎn)量達到600多萬噸。2004年稀土在該領(lǐng)域的用量突破4000噸。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀14來自中國最大的資料庫下載把微量稀土加到鋼液中，可以有效地提高鋼材的強度、韌性、抗腐蝕性、耐磨性。我國的武鋼、寶鋼、包鋼、上鋼一廠均生產(chǎn)稀土鋼，年產(chǎn)稀土鋼約100萬噸。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀15來自中國最大的資料庫下載在石油化工領(lǐng)域中，利用加稀土制得的Y

型分子篩作為石油裂化催化劑，可提高汽油和柴油的產(chǎn)率13％。提高煉油裝置生產(chǎn)能力約30％。國外40%、國內(nèi)90％的汽油來自催化

裂化工藝。2004年我國石油化工領(lǐng)域用稀土約4000噸，

約占世界用量的2

1％

左右。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀16來自中國最大的資料庫下載稀土對CO、HC、NOx具有良好的催化凈化效果，上世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)外研究工作者正大力尋求用廉價稀土元素部份代替貴金屬制作汽車尾氣凈化劑，稀土能起到提高凈化劑的催化活性、熱穩(wěn)定性和儲氧性能，從而減低貴金屬的用量。目前世界先進國家均采用稀土為三效催化劑中的主要助催化劑的成分生產(chǎn)汽車尾氣凈化噐，凈化效果己接近歐-3水平。預(yù)計今年我國將需要汽車尾氣催化凈化噐800

~1000萬套，需消費稀土氧化物約2000噸。目前國內(nèi)的汽車生產(chǎn)線多為引進合資企業(yè)，尾氣凈化器也為國外工廠自帶產(chǎn)品，我國產(chǎn)品要完全進入這一領(lǐng)域還有待時日。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀17來自中國最大的資料庫下載稀土發(fā)光材料按應(yīng)用領(lǐng)域可分為三大類：顯示用材料，包括陰極射線管（CRT）用熒光粉、投影

管用熒光粉、等離子顯示（PDP）用熒光粉、場發(fā)射顯示（FED）用熒光粉等；照明用材料，包括稀土三基色熒光粉、白光發(fā)光二極

管（白光LED）用熒光粉、稀土鹵化物發(fā)光材料等；特種發(fā)光材料，包括稀土長余輝熒光粉、X射線增感屏

用熒光粉、上轉(zhuǎn)換熒光粉等。稀土發(fā)光材料在未來5-10年內(nèi)極可能在等離子顯示、場發(fā)射顯示、有機電致發(fā)光、背投彩電等方面有好的應(yīng)用前景

。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀18來自中國最大的資料庫下載2004年我國生產(chǎn)各種稀土熒光粉4270噸。從1995年

至今，我國稀土熒光粉的產(chǎn)量平均年增長率在30％以上。年產(chǎn)彩電熒光粉1650噸，燈用熒光粉約1900噸，長余輝熒光粉690噸，三基色熒光燈產(chǎn)量達到12億支以上。我們可以自豪地說：世界上90％以上的彩色電視機熒屏所使用的紅色熒光粉都是采用中國的高純氧化銪，氧化釔制作供給的。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀19來自中國最大的資料庫下載稀土永磁材料現(xiàn)己發(fā)展到第三代釹鐵硼永磁體，其用量從1995年以來，每年以26%

遞增。它的應(yīng)用水平己成為衡量一個國家綜合實力的重要標(biāo)志，是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的基石之一。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀20來自中國最大的資料庫下載目前我國共有稀土永磁工廠130多家，其中中科三環(huán)每年產(chǎn)燒結(jié)釹鐵硼永磁

6000

多噸，寧波韻升為4000多噸

，年產(chǎn)量超過200噸以上的

約20家，其余多為不滿百噸級的小廠，需要整頓?，F(xiàn)我國己能批量生產(chǎn)最大磁能積為30、40、45、52

MGOe的磁體，質(zhì)量己達到國際先進水平。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀21來自中國最大的資料庫下載2004年我國稀土永磁材料產(chǎn)量達到26,890噸，

比2003年增長79%，國內(nèi)用量約l9,181噸，出口7,709噸，預(yù)計到2010年世界稀土永磁產(chǎn)量將達到8~

10萬噸，其平均年增長率仍為24％。

由于稀土永磁材料主要組份金屬釹有90％是產(chǎn)在中國，中國將成為世界稀土永磁材料的供應(yīng)基地，稀土永磁材料工業(yè)將會成為我國的強勢工業(yè)。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀22來自中國最大的資料庫下載我國鈰系稀土拋光粉的年生產(chǎn)能力達到了4,000噸，實際產(chǎn)量約2,400噸，出口約1,400

噸，我國已經(jīng)成為世界稀土拋光粉生產(chǎn)量和銷售量最大的國家，國內(nèi)用量在全球排第三位。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀23來自中國最大的資料庫下載由于具有資源優(yōu)勢，在國際市場有很強的競爭實力。

然而，我國生產(chǎn)的拋光粉以顆粒偏大的低鈰產(chǎn)品為主，產(chǎn)品經(jīng)過精密分級可以接近國外產(chǎn)品的性能。從總體

上講，國內(nèi)產(chǎn)品從粒度分布、硬度、懸浮性等方面與國外產(chǎn)品還有一定的差距。質(zhì)量要求較高的拋光粉仍依賴進口。因此，積極開發(fā)高質(zhì)量的稀土拋光粉對有效利用我國鈰資源的利用和解決稀土應(yīng)用的不平衡問題具有重要意義。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀24來自中國最大的資料庫下載稀土貯氫材料最重要的應(yīng)用是鎳氫電池和

燃料電池。鎳氫電池具有能量密度高、功率密度高、可快速充放電、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)、無污染等特點，

被稱為綠色電池。燃料電池是利用氫能的最有希望的體系之一，預(yù)計

2005年全球鎳氫電池的年產(chǎn)量可達23億Ah，對各種貯氫合金粉的需求將達2萬多噸。2010年全球需要

儲氫合金約4萬噸，主要用於混合型電動車。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀25來自中國最大的資料庫下載我國貯氫合金的生產(chǎn)企業(yè)有20多家，年

生產(chǎn)能力為8,000

~

9,000

噸。2003年稀土貯氫合金的實際產(chǎn)量約5,000

噸。2004年為7000多噸，出口鎳氫電池6.76億支，創(chuàng)匯4.43億美元，成為世界上第一生產(chǎn)國。1.3

稀土材料的科研和生產(chǎn)現(xiàn)狀26來自中國最大的資料庫下載1.4

稀土工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略1.

4.1

稀土資源的開采方針★

中國輕稀土儲量大，夠開采數(shù)百年之用。國外輕

稀土資源也很豐富，所以對包頭鐵稀土礦的開采，仍維持現(xiàn)有方針：以鐵為主，綜合利用，市場需要多少輕稀土，就從選鐵尾礦中生產(chǎn)多少，完全滿足市場需要，多余的稀土尾礦送尾礦壩保存，以便日后開采利用。預(yù)計稀土精礦的需求量5、6年后將增長到

40

~50萬噸，才能滿足稀土永磁材料的需求，所以從現(xiàn)在起，應(yīng)從技朮角度上考慮如何提高稀土選礦回收率和來和利自用w率w的w措.c施s。中國最大的資料庫下27載★

對四川輕稀土礦的開采主要解決不同程度的亂采亂挖和資源利用率低的問題。所選出的氟碳鈰精礦目前主要用於生產(chǎn)硅鐵稀土合金，如用來生產(chǎn)單一稀土，其濕法冶金工藝仍需改進，才有較好的競爭能力。1.4

稀土工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略28來自中國最大的資料庫下載★

南方離子型中重稀土是我國獨特的寶貴資源，應(yīng)切實落實國務(wù)院關(guān)于對南方離子礦實行國家保護性開采的規(guī)定和相關(guān)政策，防止亂采亂挖，浪費資源。目前應(yīng)作到：凡開采離子礦的法人，要保證礦山的資源回采率大于75%；不得破壞植被和環(huán)境，不得造成水土流失和對農(nóng)田的污染。以行政手段立法迫使采礦者逐漸采用先進的原地浸礦技術(shù)進行離子礦的開采，以解決資源浪費和環(huán)保問題。到2006年以后，應(yīng)禁止出口含R2O3

92％左右的離子型稀土精礦，中重稀土產(chǎn)品均應(yīng)深加工后出售，以提高產(chǎn)品價值，控制國際市場價格和用量。1.4

稀土工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略29來自中國最大的資料庫下載1.4.2

稀土冶煉分離由于前幾年國內(nèi)稀土企業(yè)的惡性競爭，導(dǎo)致冶煉分

離能力發(fā)展過快，中小企業(yè)多而分散，污染超標(biāo)，

這些現(xiàn)象己逐漸得到改善。目前，幾種用於永磁和發(fā)光的稀土氧化物如氧化釹、氧化鐠、氧化鏑、氧化鋱、氧化銪已達到產(chǎn)銷基本平衡，而大量的鈰、鑭、釔等產(chǎn)品將會繼續(xù)積壓。隨著稀土永磁材料的不斷發(fā)展，應(yīng)用不平衡問題將會更加突出，為盡量減小應(yīng)用不平衡帶來的影響，應(yīng)作好以下幾項工作。1.4

稀土工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略30來自中國最大的資料庫下載今后幾年我國稀土精礦的冶煉能力會逐年增加，應(yīng)采取措施防止低水平重復(fù)建設(shè)，造成小而分散，產(chǎn)量過剩，效益低的現(xiàn)象重演。所以礦產(chǎn)單位應(yīng)根據(jù)市場需要合理采選，調(diào)控產(chǎn)量，盡量做到控制源頭，凡建稀土冶煉分離工廠，年處理氧化稀土能力的規(guī)模應(yīng)在萬噸級以上，才能充分發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)。對一些工藝落后污染嚴重的工廠，可勸其關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)。我國的稀土冶金分離技術(shù)已經(jīng)成熟，今后在此領(lǐng)域不再引進外資建立稀土廠，防止效益外流。1.4

稀土工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略31來自中國最大的資料庫下載改進選礦技術(shù)，提高選礦回收率，為增加精礦產(chǎn)量作好技術(shù)儲備。解決好三廢處理，使污染物排放達標(biāo)。建立部門權(quán)威性協(xié)調(diào)機構(gòu)，對稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

進行宏觀調(diào)控，甚至是組織營銷,盡量防止盲目競爭，賠本經(jīng)營的不良現(xiàn)象。對氧化釹、鐠釹混合物、氧化鏑、氧化鋱、氧化銪五種相關(guān)產(chǎn)品提價出售，氧

化釹每公斤售價目前應(yīng)在100

~

120元左右，才能補償鈰鑭積壓造成的損失。1.4

稀土工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略32來自中國最大的資料庫下載1.4.3

稀土功能材料我國稀土功能材料的研發(fā)目前仍存在跟蹤仿

制多、獨立創(chuàng)新少、稀土新材料領(lǐng)域基本沒有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)等問題，這些問題恐怕在3至5年內(nèi)還難以解決。建議在稀土功能材料領(lǐng)域采取以下方針：1.4

稀土工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略33來自中國最大的資料庫下載（1）材料跟進方針對于國外出現(xiàn)的各種稀土新型功能材料和成熟的應(yīng)用技術(shù)，要快速跟進、引進，盡量縮短研發(fā)周期，盡早實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，作到為我所用。（2）培養(yǎng)人材，加強稀土基礎(chǔ)理論和應(yīng)用理論研究

選定重奌攻關(guān)目標(biāo)，充分利用己經(jīng)建立的有關(guān)國家重奌試驗室、工程研究中心，組織專家隊伍，

加大投入，力爭在稀土磁性材料、LED熒光材料、新合金材料等領(lǐng)域作到有所突破和創(chuàng)新，研發(fā)擁有自己知識產(chǎn)權(quán)的新型稀土功能材料。1.4

稀土工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略34來自中國最大的資料庫下載加強研究滯銷稀土產(chǎn)品氧化鑭、氧化鈰、

氧化釔、氧化鐿的新用途，盡可能解決應(yīng)用不平衡的難題。充分利用資源優(yōu)勢，重點發(fā)展稀土永磁材料和永磁器件，使我國成為稀土永磁材料和器件的供應(yīng)強國。各種稀土材料應(yīng)沿著深加工的方向發(fā)展，直接生產(chǎn)器件以提高產(chǎn)品檔次，增加經(jīng)濟效益。1.4

稀土工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略35來自中國最大的資料庫下載1.4.4

稀土產(chǎn)品的出口我國稀土產(chǎn)品有2/3出口國外，占世界市場90％以上的銷售份額，但我國經(jīng)營稀土產(chǎn)品出口企業(yè)之間惡性競爭，寶貴的稀