我稀土资源利用率仅10% 环境污染成发展瓶颈

2011-1-05 09:24 来源: 科学时报
收藏到BLOG
  稀土是世界公认的发展高新技术、国防尖端技术、改造传统产业不可或缺的战略资源,经过50多年的发展,我国已成为稀土生产、出口和消费的第一大国。但随着我国稀土工业的快速发展,稀土矿产资源的消耗速度加快,稀土提取过程中资源利用率低和环境污染问题日益严重。日前,出席以“中国稀土资源的高效清洁提取与循环利用”为主题的第377次香山科学会议的专家指出,我国应加强稀土高效清洁提取工艺研究开发,从源头上减少或消除“三废”污染,重视伴生资源和二次资源的综合回收利用,提高稀土资源利用率。

  资源利用率仅10%

  会议执行主席、北京有色金属研究总院教授黄小卫在题为《中国稀土资源的高效清洁提取与循环利用》的主题评述报告中介绍说,我国具有丰富的稀土资源,特别是世界罕见的南方离子型稀土资源,富含稀缺的中重稀土。我国稀土科技工作者针对中国稀土资源特点,开发了一系列具有原创性的稀土采选冶工艺技术,并广泛应用于工业生产,使我国稀土工业实现了从无到有、从小到大的跨越式发展。

  黄小卫同时指出,随着我国稀土产业的快速增长,开采方式粗放、资源利用率低、环境污染等问题日益凸显。如包头稀土矿资源利用率仅10%~15%,四川德昌稀土矿选矿回收率不到30%。会议执行主席、国家地质实验测试中心教授李家熙说,包头稀土资源在我国占有重要地位,但目前资源利用率仅10%,其尾矿中的稀土含量很高,须加以回收利用。

  专家介绍,白云鄂博铁、稀土、铌共生矿是一种典型的难选矿,目前采用的弱磁―强磁―浮选工艺只回收铁和稀土,稀土选矿回收率不到50%,稀土利用率仅10%。专家建议,应进行新型磁选机和梯度磁选机的开发,提高磁选效率,并对铌矿物和伴生重晶石和萤石的回收进行研究,开发新型浮选药剂,提高综合利用率。

  针对稀土二次资源的再生利用问题,专家指出,随着稀土消费量增加,稀土废料迅速增加,有必要全面调查稀土二次资源回收情况,应加快二次资源高效清洁再生利用技术研发,建立并完善现有的行业标准,以满足循环再利用要求。目前包头稀土矿选矿后的尾矿,是一个巨大的资源宝库,应进行保护性分类堆放,防止污染和掺杂,为今后开发应用作好准备。

  会议执行主席、武汉工程大学教授池汝安认为,我国稀土资源丰富,资源分布广,矿物种类齐全,综合利用价值大。我国已发现的重要稀土矿床,常与多种金属或非金属矿物共生且储量都很大,有用组分含量高,可在开采主元素的同时回收利用与之伴生的有益元素,获得可观的经济效益。

  环境污染问题严重

  日趋严重的环境污染问题已成为制约我国稀土产业发展的瓶颈。

  黄小卫介绍,每生产1吨离子型稀土矿消耗4~5吨硫酸铵、1.7吨碳酸氢铵;分离1吨南方离子型稀土矿消耗8~10吨盐酸,6~8吨液碱或1~1.2吨液氨等,上述化工原材料最终都转化为废水、废渣或废气,未有效回收利用。另外,包头矿和四川氟碳铈矿中含有7%~8%的氟、0.2%的钍也未回收利用,进入废渣、废气或废水,污染环境。即将颁布的世界首部《稀土工业污染物排放标准》,对稀土行业“三废”排放要求更加严格,将使稀土行业面临严峻的挑战,急需绿色、经济的稀土提取技术。

  李家熙介绍,自然界中的稀土会通过土壤、空气和水进入植物体和动物体,进而通过食物链进入人体,虽然在一般情况下或在一定时期内接触稀土不会对人体健康带来明显的危害,但长期低剂量暴露或摄入,可能会对人体健康或体内代谢造成不良影响。建议开展稀土元素在生态链的运移行为、过程、条件和生态效应研究等工作,研究开发稀土矿区及周边土壤、地表水的污染控制与修复技术。

  专家指出,在稀土各生产工序中产生的污染物,主要有含氟、硫废气,含氟、氨氮废水及放射性废渣等。目前针对污染问题开发了一些清洁提取工艺及“三废”处理方法,由于成本和效率的问题,并未有效解决“三废”污染问题,因此,发展稀土绿色冶金工艺显得尤为重要和紧迫。如在稀土的分离过程中,为了解决氨氮的污染问题,开发了钙皂化、非皂化萃取分离技术,可从源头消除氨氮废水污染问题,降低成本。专家建议开发下埋阴极电解槽装备和技术,以及熔盐电解法直接制备中重稀土中间合金等产业化技术,将能耗及污染大幅度降低。

  与会专家指出,如何高效和绿色提取稀土,提高稀土资源利用率和应用附加值,实现稀土元素的均衡应用等,是我国稀土科技和产业发展中亟待解决的问题。建议加强稀土提取过程重大科学问题及基础理论问题、稀土金属矿物高效清洁采选关键技术、二次资源高效清洁回收利用关键技术等方面的研究,实现我国稀土资源的清洁提取和高效利用,将我国稀土资源优势转化为经济优势。