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关于严格管制稀土生产和出口的建议

发布时间:2009-03-04  
周洪宇2009年议案建议


 


关于严格管制稀土生产和出口的建议


 


案由:


    一、稀土金属在国民经济、人们日常生活和军事等方面有广泛应用价值


    稀土金属又称稀土元素,是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称,常用R或RE表示。它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。


    中国占世界稀土资源的41.36%,主要稀土矿有白云鄂博稀土矿、山东微山稀土矿、冕宁稀土矿、江西风化壳淋积型稀土矿、湖南褐钇铌矿和漫长海岸线上的海滨砂矿等等。 白云鄂博稀土矿与铁共生,稀土总储量REO为3500万吨,约占世界储量的38%。 微山稀土矿和冕宁稀土矿是以氟碳铈矿为主,伴生有重晶石等,是组成相对简单的一类易选的稀土矿。江西风化壳淋积型稀土矿是一种新型稀土矿种,它的选冶相对较简单,且含中重稀土较高,是一类很有市场竞争力的稀土矿。


    稀土作用应用范围很广:


    稀土易和氧、硫、铅等元素化合生成熔点高的化合物,因此在钢水中加入稀土,可以起到净化钢的效果。由于稀土元素的金属原子半径比铁的原子半径大,很容易填补在其晶粒及缺陷中,并生成能阻碍晶粒继续生长的膜,从而使晶粒细化而提高钢的性能。
    稀土元素具有未充满的4f电子层结构,并由此而产生多种多样的电子能级。因此,稀土可以作为优良的荧光,激光和电光源材料以及彩色玻璃、陶瓷的釉料。
    稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成结合物,使稀土广泛用于印染行业。而某些稀土元素具有中子俘获截面积大的特性,如钐、铕、钆、镝和铒,可用作原子能反应堆的控制材料和减速剂。而铈、钇的中子俘获截面积小,则可作为反应堆燃料的稀释剂。
    钢的脱硫 在钢中添加混合稀土金属的目的之一是控制硫夹杂物的含量和形状。炼钢时通常要添加锰,锰与硫结合形成硫化物夹杂物,这种夹杂物在轧钢时会变形。而添加混合稀土金属则能产生稀土的硫化物、硫氧化物,它们在轧钢时形状保持不变,这可使钢的性能得到改善。
    稀土球墨铸铁 混合稀土金属以稀土硅铁合金或硅镁钛合金的形式加入铁不中促进石墨的球化,从而提高铸铁的可锻强度。产品称球墨铸铁。
    稀土在有色金属合金中也获得广泛应用。例如有一种稀土镁合金(含有Mg,Zn,Zr,La,Ce)可用于制造喷气式发动机的传动装置,直升飞机的变速箱,飞机的着陆轮和座舱罩。在镁合金中添加稀土金属的优点是可提高其高温抗蠕变性,改善铸造性能和室温可焊性。有一种铝锆钇合金用作电线,其特点是输出功率高、耐热、耐振动和耐腐蚀。
    有一种永磁材料——钕铁永磁合金,其磁能积达300千焦/立方米,比钐钴永磁合金几乎高出一倍。然而钕铁永磁合金也有缺点,它在居里温度达3250℃左右,(钐钴永磁合金的是760℃左右),并且铁容易腐蚀。研究发现,把硼添加到钕铁永磁合金中可提高其磁能积和抗退磁的能力。这些性能优良的永磁材料用于飞机及宇宙航行器的仪表,精密仪器,微型电机等。
    稀土分子筛裂化催化剂是用于石油裂化工艺中性能优良(催化活性大,产品收率高)的催化剂。这种催化剂多数用混合稀土氯化物与相应的钠型分子筛发生阳离子交换反应制成。
    稀土金属元素的化合物作为催化剂还用于很多其他催化反应中。如将已除去铈的混合稀土金属元素的环烷酸盐溶于汽油中可用作合成戊橡胶工艺中的催化剂,这是我国首创的,又如为净化汽车废气而设计的汽车催化器中,能将一氧化碳和未燃烧尽的碳氢化合物减少到极低的水平,其中所用的催化剂LACOO3,有效地地催化CO、烃类的燃烧,其活性、寿命与铂基催化剂无甚差别,而价格则便宜得多。
    镧玻璃 一种具有优良光学性质的镧玻璃,含氧化镧La2O360%,氧化硼B2O340%,具有高的折射率,低的色散和良好的化学稳定性。这种光学玻璃是制造高级照相机的镜头和潜望镜的镜头的不可缺少的光学材料。
    玻璃脱色 采用稀土使玻璃脱色的原理涉及到铁的氧化态。玻璃中的二价铁杂质使玻璃显蓝色,它氧化成三价铁后则使玻璃显极浅黄色,颜色淡得多。二氧化铈是很好的玻璃脱色剂,因为铈(Ⅳ)具有强氧化性,能将二价铁氧化成三价铁,而它本身则还原成稳定的铈(Ⅲ),CeO2 Ce2O3都无色。
    荧光粉 在彩电的显像管中采用的性能优良的红基色荧光粉,以钇的化合物Y2O2S或Y2O3作基质,以铕Eu3+作激活剂。这种产生出红色基色的荧光粉的使用效果,远远比过去(1964年以前)使用的非稀土硫化物红色荧光粉为好。
     各种稀土荧光粉的用途颇广,如用于黑白电视显像管、X射线增感屏、雷达显像管、荧光灯、高压水银灯等。
     激光器 稀土在激光器中也应用较多。目前使用最广的激光工作物质是掺钕钇铝石榴石Y3Al5O12:Nd3+和掺钕玻璃。前苏联曾研制出一种新型激光器——掺Cr3+,Nd3+的钆钪镓石榴石,其效率比钕激光器高3.5倍。
    在室温及2.5大气压下,1公斤的LaNi5合金能吸收14克氢,而稍加热即可把储藏的氢完全放出。LaNi5和LaNi5H6的密度分别约为6.4和6.43克/厘米。由此可算得每立方米LaNi5约可吸收储存氢90克之多,而1米3液氢却不过重71克,可见LaNi5的储氢效率之高(而且还有比液氢安全的优点)。已发现的类似的储氢材料还有CeNi5,LaMg17,La2Ni5Mg13等。这样的储氢材料在利用氢作燃料方面有潜在的应用前景。


稀土具有类似微量元素的性质,可以促进农作物的种子萌发,促进根系生长,促进植物的光合作用。


    稀土不仅在经济领域内有巨大的价值,在军事上的价值更加明显:


    稀土是关系到世界和平与国家安全的战略性金属。为什么“爱国者”导弹能比较轻易击毁“飞毛腿”导弹?这得益于前者精确制导系统的出色工作。其制导系统中使用了大约4公斤的钐钴磁体和钕铁硼磁体用于电子束聚焦,钐、钕是稀土元素。
    为什么M1坦克能做到先敌发现?因为该坦克所装备掺钕钇铝石榴石激光测距机,在晴朗的白天可以达到近4000米的观瞄距离,而T-72的激光测距机能看到2000米就算不错。而在夜间,加入稀土元素镧的夜视仪又成为伊拉克军队的梦魇。
    至于F-22超音速巡航的功能,则拜其强大的发动机以及轻而坚固的机身所赐,它们都大量使用稀土科技造就的特种材料。比如F119发动机叶片以及燃烧室使用了阻燃钛合金,这种钛合金的制造据说是使用了铼;而F-22的机身就更加是用稀土强化的镁钛合金武装。否则,超音速巡航中,F119强大的动力足以摧毁它自己。


    稀土有工业“维生素”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制,以及能够对敌人肆无忌惮地公开杀戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。

 


    二、我国稀土储量以及生产的现状和问题


    中国稀土占据着几个世界第一:储量占世界总储量的第一,尤其是在军事领域拥有重要意义且相对短缺的中重稀土;生产规模第一,2005年中国稀土产量占全世界的96%;出口量世界第一,中国产量的60%用于出口,出口量占国际贸易的63%以上,而且中国是世界上惟一大量供应不同等级、不同品种稀土产品的国家。可以说,中国是在敞开了门不计成本地向世界供应。据国家发改委的报告,中国的稀土冶炼分离年生产能力20万吨,超过世界年需求量的一倍。而中国的大方,造就了一些国家的贪婪。
    以制造业和电子工业起家的日本、韩国自身资源短缺,对稀土的依赖不言而喻。中国出口量的近70%都去了这两个国家。至于稀土储量世界第二的美国,早早便封存了国内最大的稀土矿芒廷帕斯矿,钼的生产也已停止,转而每年从我国大量进口。西欧国家储量本就不多,就更加珍爱本国稀土资源,也是我国稀土重要用户。发达国家的贪婪表现在,除了生产所需,它们不但通过政府拨款超额购进,存储在各自国家的仓库中——这种做法,日美韩等国行之有年;除了购买,还通过投资等方式规避中国法律,参与稀土开发,行公开掠夺之实。
    遗憾的是,至今未见国家采取有效的控制举措。许多专家呼吁的战略储备制度,至今不见动静。而且,由于并未真正认识到稀土战略价值,导致中国的稀土开发变成了不折不扣的资源浪费——生产无序、竞争无度,中国在拥有对稀土资源垄断性控制的同时,却完全不具有定价权,稀土价格长期低位徘徊。一拥而上的盲目开发以及宏观规划水平低劣,导致中国并未成为稀土开发大国,中国稀土科技开发和利用水平远远落后于发达国家。鉴于稀土在提升军事科技方面的显著作用,如果任这种趋势发展,中国出口的稀土有朝一日将构成对中国国家安全严重的威胁,我们将为其短视以及不负责任的生产开发付出代价。
    目前,中国稀土的主要购买国日本、韩国、美国,前二者与中国存在领土纠纷,后者则在台湾问题上构成对中国最大的现实威胁,而且是近些年世界局部战争主要参与者。事实上有些对抗已经在中国东海、黄海上演。但是,在这些对抗发生时,很少有人想到那些真正能威胁中国的战机、舰艇与导弹,监视中国的雷达上的关键部件可能就是中国不计后果出口的稀土造就的。日本科学家曾夸口说,如果不用日本芯片,美国巡航导弹的精度就不是10米,而是50米。


    日本国际未来科学研究所的代表浜田和幸曾说:“中国拥有世界稀土资源的88%(原文如此,应为可开采量),钡、锑和铟的储量也非常丰富,掐住了日美的咽喉,日本和美国没有这些稀有金属,就无法制造精密的制导武器。”中国或许不该去掐别人的咽喉,但必须未雨绸缪,不要让别人在未来掐住自己的咽喉。

 


    我国稀土产业面临的形势不容乐观,存在的问题亟待解决,否则,将会严重制约我国稀土产业的可持续发展。近几年来,我国绝大多数稀土企业生产经营举步维艰,经济效益下滑,产品价格持续低迷;一些新上马的稀土企业,其发展仍然在一定程度上是以高能耗、资源的过量消耗和生态环境的破坏为代价的。据资料显示,由于多年来超市场需求的大量盲目开采,造成稀土市场严重供过于求。个体矿点乱采滥挖屡禁不止,弃贫采富、用土压矿的现象时有发生,致使资源开采的回收率低,国营矿山一般在60%,个体矿山仅达到40%。统计资料表明,全世界稀土市场每年需求折合成100%稀土氧化物约8万吨,而目前我国稀土的生产能力已经达到18万吨,实际生产量超过10万吨,有80%以上的过剩量。


    二十多年来,美国、欧洲、日本、韩国从我国进口了大量廉价稀土作为自己的战略储备,我国宝贵的稀土资源由于无序竞争,竞相压价出口,稀土资源日趋减少。初步估计,按照目前的开发速度,再过二、三十年,中国就会成为稀土小国或者是无稀土的国家,二、三十年之后,我们将不得不花费巨资从外国进口稀土,西方国家就会牢牢掐着中国的脖子,遏止中国的发展。稀土资源关乎国家安全利益,切不可有一丝侥幸心理。


    建议:


    为从根本上保护国家的战略资源,我们建议:


    一、建立国家稀土生产、销售、出口和进口的专门管理机构,统一制定相关政策法规,实行严格的管理。


    二、严格实行定额生产、定点、定额出口的稀土政策,防止稀土资源用于战争目的,尤其要限制稀土出口到有核国家用于核武器、导弹,军用飞机,核潜艇等军事装备中去。


    三、规范整顿稀土行业,针对我国目前出现的私采乱挖现象,国家要拿出强有力的措施,该关的就坚决关掉,该合并的就坚决合并,坚决打击私自出口行为。


    四、制定相关法律法规,用法律法规保护我国的稀土资源。规定对于有重大战略意义而又濒临枯竭的稀土品种,要立即停止出口;对于国防需求量大的稀土元素要停止出口;对于外国禁止向我们出口的稀土产品,我们也要相应的严禁出口;对于用于战争武器的重要稀土元素,我们要严禁出口。


    五、凡是出口的稀土,必须全程跟踪使用用途,国家要实行严格的配额限制,不允许外国超大量购买,必须按其民用所需核算使用量,不能让外国有囤积的余地。尤其要限制稀土流向有稀土资源的国家。


    六、对稀土资源实行军事管理,纳入国防安全系列。


    七、不允许、不批准外国独资或合资开发。


    八、鼓励有实力的企业到国外开发稀土资源,做到稀土资源出口和进口平衡。


    九、加紧从外国购买战略资源,包括我们紧缺的稀土资源,建立国家战略储备制度。


    十、争取在三年内,使稀土出口量由目前的十万吨左右,减少到二到三万吨左右,以维持稀土金属的高利润和可持续发展,确保中国长期把握稀土定价权。


 


    建议人:周洪宇,第十、十一届全国人大代表、湖北省人大常委会副主任,华中师范大学教授。


    代表助理:战军(网名:千重山)