稀土，这是每次国际局势紧张的时候就得拿出来炒一遍的话题，但当每次谈到中国稀土为什么能卡全世界的时候，总是在说中国的稀土储量遥遥领先。

　　内蒙古白云鄂博是全球最大的稀土矿床之一，稀土矿藏量高达 3500 万吨，居世界首位。但是吧，实际上中国稀土矿的储量为 4400 万吨，只占了全球总储量的 33.8%。

　　确实很多，但是也不至于遥遥领先，光靠这个还做不到独步全球。实际上真正的情况是中国的稀土产业，无论是在开采还是冶炼技术上都有领先全球 5~10 年的技术实力，同时中国也是唯一一个掌握稀土全产业链的国家。

　　很多朋友可能不清楚稀土到底是什么，我们可以直接看元素周期表。15 种镧系元素加上同族的钪和钇，总共 17 种，这就是我们所说的全部稀土。

　　事实上，稀土其实并不稀，它在地壳中的总量比铜略多，比金更是高出 9 万多倍。之所以叫这个名字，原因有二，其一是在 1794 年，芬兰化学家加多林首次发现了稀土的混合氧化物，因为这玩意在高温下难以融化，也不溶于水，很神奇，当然没怎么见过。所以当时这类物质就被统一叫做稀土。

　　而另一方面，稀土虽然从总量上并不稀，但却并不富集，而且常常和其他矿物共生在一起，想要分离提纯异常困难。因此，稀土这个名字其实也算名副其实。

　　另外，大家也可能会发现，稀土中有轻稀土、重稀土之分，像是钪和钇，它的原子量小，但被划分为重稀土。

　　这是因为所谓轻重，其实根本不是按原子量划分的，而是看它们的化学分离行为和矿物共生习性。

　　被认定为轻稀土的往往离子半径较大，更容易首先沉淀，而重稀土则更容易保留，因此重稀土的提纯难度更高。而中国是目前全球唯一能稳定量产纯度达 6N 级重稀土的国家，其他国家想达到 4N 级都费劲。

　　所以说中国稀土领先世界，靠的并不是资源的丰富，靠的就是扎扎实实的技术，而我们如今领先全世界的稀土技术壁垒恰恰就藏在这个不易分离且难以分离提纯的特点上。

　　我们从头开始说起，其实一开始中国的稀土产业是相当落后的，在上个世纪六七十年代，美国的莫利矿业借助自己稀土储量丰富的山口矿，一度掌握全球稀土市场的主导权。

　　然而到 1980 年，由于稀土提纯常常伴随着放射性污染，美国核监管委员会依照国际原子能机构的建议，将稀土、矿石和铀一同纳入核监管体系。

　　根据 NRC 的政策，所有矿井、尾矿堆、废水处理设施都要接受监管，这又导致矿业成本大幅上升。美国的稀土产业开始停滞不前，并且逐年萎缩。

　　到 1998 年芒廷帕斯矿业的山口矿稀土生产线压缩直至关闭。重稀土尾矿废弃，美国一度失去商业提纯能力。

　　到了 2022 年，美国终于意识到不对了，开始重新重视起稀土，但这个时候它面对的已经是脱胎换骨的中国。

　　中国的稀土技术是怎么实现超车的呢？这里面有一段非常漫长的历史。1927 年，地质学家丁道衡地质勘探发现白云鄂博可能是一个巨大的铁矿。

　　新中国成立后，国家派出的 241 地质队在白云鄂博勘探后发现，此地不仅有 8 亿多吨的铁矿，更重要的是主矿和东矿两个矿区稀土的确定总储量为 1830 余万吨，而远景储量更高达约 1.45 亿吨，占据当时世界稀土总量的 80% 以上。

　　然而，稀土在地层中喜欢抱团，想要分离出来很困难。我国虽然有庞大的稀土储量，但却没有技术在六七十年代国际上提纯稀土采用的主要是离子分离法和容器萃取法，前者需要庞大且昂贵的仪器，比如美国埃姆斯实验室所用的离子交换柱，直径粗大一米多，高度将近 3 层楼。

　　这种方法分离出的稀土足够纯净，但产量小。当时的科研人员戏称为挤眼泪稀土，就是从里面一滴一滴挤出来的溶液萃取法，能够做到量大，但又做不到纯净，能有 90% 的纯度就谢天谢地了。可稀土的运用却往往需要纯度在 99.99% 以上。

　　当时法国还有一家罗纳普朗克厂，它有一套独门绝技，可以兼顾量大和纯度高。这套方法可以叫做摇漏斗，也就是将混合稀土和萃取器放到机械中，不停摇晃之后将液体澄清下来，转移到下一个仪器里继续摇晃，摇个几百轮，摇上几个月，最后就能将高纯度稀土摇出来。

　　但问题在于，这套方法外人虽然知道个大概，但里面的各种参数都是未知的，是罗纳普朗克药厂的核心机密。

　　而且各地的成分不一样，每次一换源，罗纳普朗克药厂自己也往往需要一年多的时间去重新调整各种参数。

　　在当时我国需要高纯度稀土的时候，只能把稀土矿出口给罗纳普朗克厂，然后再以几十乃至上百倍的价格将稀土成品买回来，相当于整个中国都成为了罗纳普朗克厂的一个稀土供应商。但这个时候，一位天降猛男出现了。

　　徐光宪，这位老先生本来是研究核燃料的，1972 年临危受命要转行去研究稀土分离提纯技术，摇漏斗的方法显然不适合我们。

　　而由于制备核燃料上，也需要用到溶剂萃取法，所以徐光宪便以此入手。可核燃料一般提纯到 95% 就足够了，稀土却往往要求在 99.99% 以上。

　　当时世界上最先进的容器萃取法是美国人开创的推拉体系，也就是先用胺类萃取剂将镨萃取出来，这叫推，再用铵盐络合物将钕络合，这叫拉。

　　但这套方法萃取出的稀土只能达到 90% 的纯度，想要提高就得通过荷兰人阿尔德斯的液萃取理论进行重复萃取。

　　但在研究中，徐光宪发现，由于稀土的化学性质太相似，经过推拉之后，再通过液萃取法很难将稀土进一步提纯。

　　不过，徐光宪也注意到，在推拉体系当中，萃取段和洗涤段的各级水项和各级有机项的稀土总浓度是分别恒定的，而洗涤段内部各级之间的混合萃取比也是恒定的。

　　于是他提出了一个新概念，恒定混合萃取比。这意味着稀土提纯从一个需要反复试错，不断调整参数的经验工程，一下子变成了可以跟着公式直接算出结果的数学工程。

　　就是在这个新概念的地基上，新串级萃取法的理论大厦被建立了起来。1974 年 9 月，徐光宪带着这套新理论奔赴包光工厂进行工业级试验萃取，居然一次成功让中国的萃取技术一下弯道超车，走到了国际最前列。

　　中国专家有了串级萃取之后，徐光宪还在进一步研究，先后又提出了三出口、一步放大、移花接木，让中国的稀土萃取技术不断突飞猛进，特别是其中的这个一步放大，是中国稀土分离工业中一项革命性的突破，其核心在于通过理论模型与计算机模拟的结合，跳过传统工艺中繁琐的小试、中试、工业化逐级放大流程，将实验室研究成果直接应用于大规模工业生产。

　　这个是在 1978 年，当时欧美国家的稀土萃取研究仍以实验室规模为主，工业上多依赖经验调整。而中国居然率先实现了稀土工艺的全流程数字化设计，直接对全球进行了降维打击。

　　到了 1986 年，中国稀土产量已经超过美国，进入 90 年代，中国稀土更是一骑绝尘，占据世界产量的 2/3 以上。

　　在中国的强势压迫下，世界范围内的稀土产品连续三次大降价，到 1993 年稀土价格竟然只有 1984 年的 1/5 到 1/3 左右，搞得美国、日本、法国等一系列稀土巨头都开始减产、停产，最后破产。然而盛名之下也有危局。

　　改革开放后，中国经济整体进入一个狂飙时期。由于徐光宪的串级萃取，一步放大作为当时全世界最先进的稀土萃取技术，成本异常之低，加上没有外部竞争，中国稀土就开始野蛮生长。

　　于是大家或许也知道，那段时间各种乡镇级的稀土企业遍地开花，拿这套技术疯狂萃取稀土，然后将稀土大量贱卖。

　　到了 2005 年，中国稀土出口比 1990 年翻了 9 倍，但稀土价格却下降了55%之多，出口均价只有每千克约 5.5 美元。

　　更有甚者，美国稀土巨头莫利索性将企业搬到中国，用中国的技术、中国的劳动力和中国的稀土制造产品，然后转头再高价卖给中国，简直是无本生意。

　　日本、荷兰也有样学样。与此同时，胡乱开采稀土也造成了大面积的环境污染。而 05 年，徐光宪等 16 位科学家国务院，呼吁不能再这样下去了，中国稀土的乱象必须得到遏制。

　　幸运的是，政府马上重视了起来，于是从 05 年当年开始，就出台了一系列措施，双管齐下，既要管制出口，也要重视环保。

　　这不仅遏制了无序开采，更倒逼产业从粗放扩张转向精深加工。更重要的是，从 2014 年开始，中国开启了疯狂的产业链整合。

　　到了 2016 年，中国几百家稀土企业被整合为 6 家稀土集团，2023 年进一步合并成两大。这样整合之后带来了几个好处，首先是产业链被整合得特别齐全。

　　中国是唯一建立了稀土全产业链的国家，覆盖轻重、全品类稀土元素，而在中国之外唯一的规模化分离厂马来西亚莱纳斯工厂直到今年 5 月才宣布说掌握了重稀土提纯技术，纯度就更不用说了，即使是他们更成熟的稀土提纯技术，纯度也和中国差了两个数量级。

　　还有美国山口矿的所有者 MP materials 从 2020 年以来已投资近 10 亿美元，但目前仍无法加工中稀土，同时产业链集中后就可以在内部调整利润率了。当你去看产业链的产业利润，就会发现头尾两个环节的利润率特别高，所以全世界的矿都特别乐意跑到中国来冶炼。

　　如果某个国外的企业想搞冶炼，也会因为这个环节的利润率过低而放弃，所以要搞稀土全产业链搞变成了几乎必选项，从零开始的成本被进一步推高。

　　再有就是方便搞环保稀土无论是开采和冶炼，确实都特别容易产生环保问题，西方国家其实也完全没办法解决稀土的污染问题，只能以友岸外包的形式将污染留在其他国家，而中国却可以确确实实地控制污染，比如我国的稀土冶炼固废综合利用率达到 85%。

　　通过新的工艺，稀土分离过程中废水、废气排放量可以减少 60% 以上，部分环节甚至实现零排放。

　　这么说，如果用我国的稀土工业污染物排放标准去要求其他国家，那境外还真没有哪个能达标的，以至于现在尽管我们没有自信说完全解决了稀土的环保问题，但是环保反倒成为了我们在稀土产业上的优势，这就是用发展来解决发展带来的问题，在曾经的问题解决后，稀土产业真正开启了一个正向循环的狂奔，而且跑得越来越快。

　　1927 年，地质学家丁道衡在白云鄂矿的银石中与头发丝般细碎的颗粒里，第一次觅见了稀土矿那淡淡的黄绿色的光。

　　他或许没有想到，这一道光进入不熄之绝学，百年后已成燎原之势。中国生产了全球 85% 以上的稀土矿，95% 以上的稀土冶炼分离产品，特别是应用最广泛的稀土永磁体。

　　我国已经形成了一个永磁体产业集群，2020 年的产能占据全球 92% 以上，而在专利数上，截止 2018 年 8 月，中国稀土专利数累计比美国多出 2.3 万件。无疑，进取的电解开采精炼电铀等一系列新的、更环保、更高效的开采和冶炼技术不断地被提出。

　　当然，Lynas 等公司这些年也在奋力追赶，很难说我们能永远保持壁垒。就连现在美国对于我们的芯片制裁也采用更精细的方法，而不是直接堵死我们的稀土牌也未必永远是王牌，或许有一天世界会重新走向合作共赢，大家一起创造更多的科技奇迹。