王思聪,走向父亲的战场
2023-12-04 15:11:48
中国稀土有多重要?关系着全球科技发展,美国为何拒绝中国稀土?
文|老史
编辑|老史
1792年一个戴着白色卷发和身穿丝袜的时髦男人,正蹲在瑞典斯德哥尔摩群岛的伊特比村带着一群农民正在地上刨坑。
大多数农民不知道这个男人究竟是个什么人,只知道他对农民都嫌弃的黑土视若珍宝。
但是当时没人知道这个男人的研究将会彻底改变了人类的工业和历史,因为他就是稀土的发现者,约翰加多林。
约翰加多林1760年出生在芬兰,其实这不是个好时候,此时的芬兰还属于瑞典管辖,而芬兰却被认为是瑞典的“西伯利亚”。
并且芬兰在17世纪末经历了一场前所未有的饥荒,造成30%的人口饿死。
到了18世纪芬兰人口剧增,为了增加粮食产量,当时的瑞典王国放宽了对农场的管制,所以芬兰人开始了前所未有的“圈地运动”,一度让芬兰出现了堪比美腻坚西部“圈地热潮”。
18世纪中期,你可以在芬兰看到无数的热血男儿重塑维京时期的热情,为了土地他们用拳头相互致敬,随后石头、板凳飞舞,一直到热武器开始出现轰鸣。
而到了18世纪60年代,这样的火热气氛已经出现在家庭之间,亲兄弟也开始用各类武器相互招呼,整个芬兰看起来一片“祥和”。
就是在这样“欢乐”的时代中,约翰加多林出生了,好处是加多林出生在一个高知家庭,爷爷是牧师,父亲是大学的天文学和物理学教授。
当时芬兰新教路德派的影响力较大,一部公元前6世纪用希伯来语编译的宗教版《摩西律法》影响力甚至高于世俗法律,所以大多芬兰人对于教堂还是充满敬意,没几个街(gai)溜子敢去加多林家闹事。
加多林的童年相对比较安全,但是过得并不好,为了不让儿子出去混成街(gai)溜子,加多林的父亲老加多林在没有应试教育的时代,给加多林安排了充足的教育。
从5岁开始,加多林每天要上10个小时的课程,从童年就开始卷了起来。
加多林自称天赋不佳,但是15岁上了大学,22岁取得哲学硕士学位,并且掌握了化学、物理学、植物学等多项专业知识;并且能够熟练地使用拉丁语、德语、俄语、英语、法语和瑞典语写作。
尤其是加多林对化学的热爱,所以在1792年他研究钨矿中,除了发现氧化铝和氧化钙以外,还无意间发现了稀土元素钇。
此后也彻底打开了加多林的刨坑生活,也彻底改变了人类的工业史。
不过加多林发现的"钇土"并不是一种稀土元素,里面还包含了镱、铒、铽等重稀土元素。在加多林发现"钇"的九年以后,瑞典化学家伯采利乌斯发现了"铈"
随后的100多年人们陆续发现各种稀土元素,一直到1947年,美腻坚的马林斯克团队在原子反应堆铀废料中分离出最后一个稀土元素钷,人类彻底发现了所有的稀土的17个元素。
随着研究,人们发现稀土金属优异的磁、光、电性能,是永磁材料、储氢材料、存储材料等人类高新科技发展不可或缺的基础原料。
所以稀土在计算机、存储系统、通讯系统、卫星遥感系统、冶金、化工等所有领域都有极大的应用,就有了“工业维生素”的美称。
不夸张得说,没有稀土我们人类建立的工业体系将会彻底崩塌,所以就有了谁掌握稀土就是掌握着全球科技的发展。
而我国稀土萃取技术冠绝全球,贡献着全球稀土元素88.2%的产量,妥妥地“稀土大王”。可是就在今年1月中旬,美腻坚的议员却提出阻止国防承包商购买中国的稀土,并且呼吁盟友全面抵制中国稀土。
那么没有了中国稀土世界究竟会如何?
21世纪人类最重要的6大科技,大部分专家的共识是信息、新材料、生物技术、新能源、空间技术和海洋资源开发,这一切都离不开稀土这个元素大家族的支持。
稀土元素其实并不稀少,科学家根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质,将十七种稀土元素通常分为轻稀土、中重稀土。(作图不用读 轻稀土:镧、铈、镨、钕、钷;中重稀土:钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇)。
稀土元素的化学性质极为相似,尤其是15种镧系元素,就如同15个同父同母的孪生兄弟,他们的区别不能说大有不同,也只能说一模一样。
所以当初加多林压根识别不出来,在上世纪40年代,分离它们绝对是当时化学界的一个巨大的难题。
1940 年,美腻坚能源部艾默斯实验室学者斯佩丁提出离子交换分离法,可以提纯单一的稀土元素。
而到了1947 年,美腻坚实施“曼哈顿计划”的时候,美腻坚科学家马林斯基、格伦登宁和科耶尔就是利用这种离子交换法,分离核裂变产物中的最后一个稀土元素钷。
所以美腻坚拥有当时最先进的稀土提取技术,加上美腻坚在稀土产业的运用极为精湛,也让美腻坚在科技方面一直领先全球。
尤其是1991年第一次海湾战争期间,美国大兵在战斗机、巡航导弹和在互联网和高速通信技术的加持下,一路把伊拉克部队揍得溃败。
而如今美军现役的所有高科技武器都大量使用稀土元素,但是这些稀土大多数来自中国。2019 年,全球稀土冶炼分离产品产量合计约 17.6 万吨, 其中中国产量高达15.5 万吨,占全球的 88.2%
其次是澳大利亚莱纳斯公司是第二大稀土冶炼分离产品供应商, 莱纳斯公司位于马来西亚关丹的工厂稀土分离产品年产量约 1.87 万吨,只占全球稀土的 10.6%,可见中国稀土的统治力,那么中国稀土提取技术为何能超越美腻坚?
这里不得不提到一个牛人,我国的徐光宪院士。其实徐光宪毕业于震旦大学(上海交通大学),并前往美腻坚圣路易斯华盛顿大学化工读研究生,1951年获得美腻坚哥伦比亚大学物理化学博士学位。
而徐光宪院士以前主要研究的是量子化学,而量子化学主要利用量子力学研究分子间结构、性能及分子之间的相互作用等问题。简单理解就是我们高中化学学的化学键,就是人家的研究工作。
其实稀土提取技术和提纯稀土不能说毫无关系,只能说有点关系。相当于打羽毛球运动员改行打乒乓球,外行人觉得都是用拍子,应该差不太多。
只有内行的人才知道这事儿难度有多大,相当于一个高超的运动员抛弃原有的运动习惯重新开始。
而我们要在稀土萃取技术上超过美腻坚的技术,离子交换法和分级结晶法就没法用了。一是没专利,二是这两种传统的稀土提取方法成本很高,且纯度较低;并且无法大规模生产。
这个时候徐光宪院士跨学科的优势得以体现,因为当年我们研究核工程的时候,徐光宪院士的主要研究工作就是对核燃料进行分离和提纯。
人不能被固有思维限制,所以徐光宪院士提出了萃取法来分离稀土元素,但当时全世界的萃取化学还没有完善的体系,所以徐光宪院士也是摸石头过河。
过程不知道,但是第一个吃螃蟹的人都是冒着巨大的风险,毕竟谁知道你吃的究竟是螃蟹而不是河豚呢?
在1974年9月,徐光宪在包头稀土三厂参加轻稀土的工业规模试验,一次就得以成功,并首次实现了用推拉体系高效率萃取分离稀土的工业生产。
随着改革开放的号角吹响,中国急需大量的外汇,所以中国大量的廉价稀土开始出口海外,导致西方的大量的稀土矿产倒闭或者关停,虽然中国承受了很多环境污染和大量的资源流失,但是也让中国稀土占据绝大多数市场。
而且徐光宪联合李标国、严纯华等多位院士一起完善稀土萃取分离工艺,到了90年代,我国已经打破国外稀土垄断,将单一的稀土分离产品进行大量出口,一直到所有稀土分离产品进行出口,让中国稀土产业彻底成为头筹。
所以根据美腻坚19年研究报告显示,美腻坚采购的78%的稀土来自中国。目前美腻坚蓝线公司联合澳大利亚莱纳斯公司计划在美腻坚建立1200 吨的稀土分离生产线。
而美腻坚也计划重启停产的 4万吨稀土分离线,但是有西方媒体说过美腻坚建立和中国相当的稀土产业链至少需要10年。如果此时没有中国稀土会怎么样?
《华尔街日报》曾做过设想,首先是大量的手机、计算机等拥有显示屏的科技产物不得不停产,苹果这样的企业距离破产不远了。
其次是我们使用的芯片、电脑硬盘以及永磁材料都需要大量的稀土材料,没有足够的稀土全球的高新科技产业会遭到重创。
而美腻坚引以为傲的现代科技武器绝大多数会瘫痪,就算这样美腻坚为何还要摆脱中国稀土?
其实从中美贸易爆发冲突以来,我们有太多的科技企业和产品受到制约和冲击。但是美腻坚前总统美特宗对中国科技百般刁难,却没有对中国的稀土和相关矿产征收进口关税。
因为稀土金属诞生以后一直被称为“战争金属”,现在各国服役的高科技武器都有稀土的身影。
比如稀土制造的永磁材料是核潜艇电机制造时必不可少的材料。
除此之外,稀土材料制造的惯性导航系统和各类陀螺仪、加速度计、力矩电机等核心元件,都是无人机、各类无人机械、飞机以及弹道导弹等系统的重要器件。
还有用稀土元素制造的激光测距机在工程设备以及军用设备上被广泛使用。
尤其是第一次海湾战争中,美腻坚的M1坦克总是比伊拉克部队的T-72坦克先发制人,其中的原因就是美腻坚的在稀土的应用水平比前苏联更高。
现如今我们提出的“新基建”,西方提出的“工业4.0”对于稀土的需求会越来越大,目前中国已经成为最大的稀土元素消费市场,达到全球消费量的57%。
全球超过 60%的稀土被用于永磁材料和催化剂,是因为新能源汽车和风电等技术发展迅速,对于电动机需求旺盛。
而中国在这些领域发展更为迅速,所以中国稀土供应肯定会优先满足国内需求,其次才会满足海外市场。
但是近9成的稀土市场是由中国供应,所以美腻坚某些政客设想,万一有一天中国以其人之道还治其人之身,对美腻坚断供会发生什么?
美腻坚的霸权主要建立在科技、军事和美元三驾马车之上,没了稀土相当于断了美腻坚赖以生存的科技和军事力量,美腻坚叫嚣的再凶也只是没有牙的老虎。
所以美腻坚的议员憋出一个大招,禁止购买中国稀土的提案看起来多少有点扯淡了。但拨开云雾看真相,这些议员的真实目的是要求美腻坚境内的武器生产商掏钱支持美腻坚建立稀土产业链。
不过资本逐利,这事儿大概率会成个笑话。但是老子云:反者道之动,弱者道之用。美腻坚意识到国之重器不能依赖别人,正在弥补短板。而我们也要清楚稀土不能是我们唯一制敌的底牌。
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