Leitfaden zum Lesen
Schweres Seltenerde Dysprosium-Oxid, schweres Seltenerde-Terbium-Oxid und leichte Seltenerde Praseodym-Oxid Neodym-Oxid sind vor kurzem 65%, 50% und 55% beziehungsweise gestiegen, angetrieben von der starken Nachfrage nach Elektrofahrzeugen, Windkraft und Photovoltaik, und A-share Seltene Erdplatte boomt.Nach den 90er Jahren des privaten Bergbaus und dem 2008-Jahres der knappen Quoten hat die chinesische Seltenerdindustrie einen neuen Wendepunkt erreicht.
[die Spot-Preise der seltenen Erden Sorten weiter steigen] Heute steigt die Seltene Erde Permanentmagnet Platte weiter. Auf dem Spotmarkt setzt der Markt der Seltenen Erde den vorherigen Markt fort. Im Licht der Seltenen Erde sind die Preise von Lanthan Cerium Metall und Oxid stabil; in schweren seltenen Erden, die Preise von Praseodymium, Neodym, Terbium und Dysprosium weiter steigen. Obwohl die Metallfabrik und die magnetische Materialfabrik aktive Untersuchungen haben, gibt es nur wenige Transaktionen.Der tägliche Praseodym- und Neodym-Bericht über Februar 3.3 war 560000 yuan / ton, der höchste seit Oktober 2017.
Huabao Securities glaubt, dass die Versorgung mit nachgeschalteter Superposition begrenzt ist, und Praseodym-Neodym-Oxid tritt in den steigenden Zyklus ein.Die Nachfrage nach leistungsstarken NdFeB-Magneten, die von neuen Energiefahrzeugen, Haushaltsgeräten und Unterhaltungselektronik angetrieben werden, wächst rapide, während die Angebotsseite mit geringer Geschwindigkeit wächst. Es wird geschätzt, dass die prdo und ndbo in den Engpass von 2021 bis 2025 eintreten werden, der Preis von prdo und ndbo wird weiter steigen und der Wohlstand der Industrie wird sich weiter verbessern.Die führenden Unternehmen der NdFeB profitieren von dem raschen Wachstum der nachgelagerten Nachfrage und dem durch den leichten Anstieg der Seltenerdpreise verursachten Gewinn.Die Welt beginnt eine neue Energiefahrzeugpolitik. Angetrieben von den innenpolitischen günstigen Strategien der "Kohlenstoff-Peaking und Kohlenstoffneutralisation", wird erwartet, dass der Wohlstand der Seltenerdmagnetindustrie von 2021 bis 2025 weiter zunehmen wird, und die wichtigsten inländischen Unternehmen von NdFeB-magnetischen Materialien werden weiterhin davon profitieren.
Die Zeit geht zurück nach Peking, der Großen Halle des Volkes, kurz nach dem Neujahrstag 2009.
Ein weißhaariger alter Mann mit dem Rücken einer Makrele übernahm das Zertifikat des höchsten nationalen Wissenschafts- und Technologiepreises, bekannt als "China Nobel Prize" vom damaligen Spitzenführer und erhielt einen Preis von fünf Millionen Yuan.
Sechs Jahre später, am Vorabend des Maitags-Urlaubs in 2015, starb dieser verdienstvolle alte Wissenschaftler leider. Er verabschiedete sich von der Peking-Universität, die seit über einem halben Jahrhundert gearbeitet hat. Er und seine geliebte Frau und Alumni, die seit 17-Jahren Wissenschaftler waren, trafen sich im Himmel. Wind und Regen, die sie Hand in Hand gingen, sind zu einer permanenten Legende von Yanyuan geworden.
Vier Jahre später, als der Handelsstreit zwischen den beiden Seiten des Pazifiks weiß heiß wurde, erklärte ein Wirtschaftswissenschaftler am Westjordanland öffentlich, dass es drei "Wang Bomber" gab, die gegen die andere Seite kämpften, und einer von ihnen war das Ergebnis jahrzehntelanger harter Arbeit des alten Wissenschaftlers.Und wie man gegen diesen "Wang Bang" kämpft und wie viel Wirkung er zu einem heißen Thema auf dem Weltmarkt geworden ist.
Kurz nachdem dieser Experte die Theorie von "Wang Bang", einer in Hongkong gelisteten Firma, die seit sieben aufeinanderfolgenden Jahren Geld verloren hatte und seit langer Zeit "unsterbliche Aktien" gewesen war, plötzlich erblühte und ihr Aktienkurs verdoppelte sich in einem Tag. Der eigentliche Controller der Firma, der "Xijiao No.5" in Shanghai im letzten Jahr, zahlte eine riesige Rechnung von 40000yuan.
Das Unternehmen verdoppelte sich auf Mai 17
Ob es der höchste Wissenschafts- und Technologiepreis oder "Wang Bang" ist, es kommt alles von der gleichen Welt.Dieser Name klingt "selten" und "erdig", aber seine strategische Bedeutung ist außergewöhnlich: sogar der Chefdesigner sagte einmal, dass "es Öl im Nahen Osten und Seltene Erde in China gibt", was zeigt, dass seine strategische Position wichtig ist.
Es ist jedoch schade, dass in der Vergangenheit seltene Erden, die mit Öl verbunden sind, China nicht nur "Wang Bang" gebracht haben, sondern auch immer wieder Kummer bereitet haben.Die Gründe für diesen Kummer sind nicht nur die Rückständigkeit von Wissenschaft und Technik, sondern auch die Nähe der Ideologie.
Eine Geschichte der Seltenen Erden spiegelt zahllose traurige vergangene Ereignisse wider. Nun, lasst uns in die Vergangenheit der seltenen Erde gehen und daraus lernen.
eins
Wie wichtig ist Seltene Erde?
Wie viele seltene Erden gibt es in China?
Seltene Erde is t nicht nur "selten", sondern auch "erdig". Doch wie "Menschen können ihr Aussehen nicht beurteilen", kann die Position der Seltenen Erde in der modernen Wissenschaft und Technik nicht unterschätzt werden. Ob es sich um Flugzeuge, Raketen oder Chips handelt, sie kann nicht ohne den Beitrag der Seltenen Erde auskommen.Sogar als "industrielle Vitamine" bekannt.
Wie kann Seltene Erde so viele Nutzungen haben?
Die sogenannte seltene Erde ist der allgemeine Name von 17 Elementen im Periodensystem, darunter La, CE, PR, Nd, PM, SM, EU, Gd, TB, Dy, Ho, er, TM, Yb, Lu, SC und y.Der englische Name ist rare earth, genannt re oder R.
Der Grund, warum diese Elemente als "seltene Erde" bezeichnet werden, ist ein Problem, das die Geschichte hinterlassen hat: in den frühen Tagen wurde angenommen, dass diese Elemente sehr selten in der Natur sind, und wegen der Unterentwicklung der Produktionstechnologie konnten nur Oxide wie "Erde" produziert werden, so dass sie "Seltene Erde" genannt wurden.Aber die moderne Wissenschaft und Technologie sagen uns, dass der Inhalt der "seltenen Erden"-Elemente in der Natur nicht klein ist, und ihr Inhalt ist sogar höher als einige gängige Elemente: zum Beispiel ist die Fülle von Cerium in der Kruste nahe der von Kupfer, während Lutetium mehr als 200-mal höher als die von Gold ist.Aus diesem Blickwinkel ergibt es Sinn, dass "spärlicher" Boden nicht "spärlich" ist.
Zunächst einmal ist die Verteilung seltener Erdelemente in der Kruste recht verstreut, und nur wenige Ablagerungen können zu kommerziellem Bergbau-Wert angereichert werden.Zweitens, wegen ihrer ähnlichen chemischen Eigenschaften, neigen sie dazu, Legierungserz zu bilden oder koexistieren mit anderen Elementen, so dass es nicht einfach ist, die seltenen Erden Elemente zu trennen.Aus dieser Sicht ist die seltene Erde immer noch "seltener" Erde.
Seltene Erdelemente haben drei Gemeinsamkeiten
1. Ähnliche Atomstruktur; 2. Ähnlicher Ionenradius; 3. Enge Symbiose in der Natur.
Die Eigenschaften der verschiedenen Seltenerdelemente sind jedoch noch etwas anders.Dieser Unterschied ist auch zur Grundlage für die Einstufung von Seltenerdelementen geworden.Zum Beispiel sind sieben Elemente von Lanthan, Dysprosium, Cerium, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium und Europium vor Gadolinium leichte Seltene Erdelemente, auch bekannt als Cerium-Gruppe Seltene Erdelemente; neun Elemente von Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, ytterbium, Lutetium und Yttrium nach Gadolinium und Linium sind schwere Seltene Erdelemente, auch als Gadolyt-Gruppen-Seltene Erden-Elemente bekannt.Um diesen kleinen Unterschied zu überwinden und diese Elemente zu trennen und zu reinigen, haben unzählige Pioniere der Wissenschaft und Technologie hart gearbeitet.
Seltene Erdelemente werden in Glas, Keramik, Metallurgie, Militär, Landwirtschaft, Medizin, Petrochemie, elektronischen Geräten, Luft- und Raumfahrt, Elektrobatterien und anderen Industriezweigen weit verbreitet eingesetzt.
[Abbildung] Verteilung der Seltenen Erden-Anwendungsfelder
98% der gesamten Seltenerdressourcen China s werden in der Inneren Mongolei, Jiangxi, Guangdong, Sichuan, Shandong und anderen Regionen verteilt und bilden ein Verteilungsmuster von Nord, Süd, Ost und West, mit den Verteilungseigenschaften von Licht im Norden und schwer im Süden.
[Bild] China s seltene Bodenschätze sind im Norden leicht und im Süden schwer (Foto-Quelle: Wikipedia)
Leichte seltene Erdressourcen werden hauptsächlich in Bayan Obo in der Inneren Mongolei, Weishanhu Seltene Erdablagerungen in Shandong, Maoniuping Seltene Erdablagerung in Mianning, Sichuan, etc. verteilt.
In den südlichen China, in Jiangxi, Guangdong, Guangxi, Hunan und Fujian werden hauptsächlich seltene Bodenschätze verteilt.Obwohl ihre Reserven weniger als ein Prozent der leichten seltenen Erde sind, ist die schwere seltene Erde fast unersetzlich, wenn sie in modernsten militärischen und anderen Bereichen eingesetzt wird.Die großen Seltenerdreserven China s, die für 90% der Gesamtmenge der Welt zählen, sind im Fokus des weltweiten Ressourcenwettbewerbs begriffen.
Aufgrund der Eigenschaften des einfachen Abbaus und der einfachen Gewinnung ist die Ionenadsorption mittelrare Erden und schweres Seltenerderz in Nanling zu einer wichtigen Produktionsbasis mittlerer und schwerer Seltenerde in China geworden.
In den letzten Jahrzehnten haben jedoch so viele seltene Bodenschätze China nicht nur Reichtum gebracht, sondern auch eine Runde tiefgreifender Lektionen.Hinter diesem steht der am Anfang dieses Artikels erwähnte alte Wissenschaftler.Er ist Akademiker Xu Guangxian, bekannt als "der Vater der seltenen Erde in China".
Er leitete einmal ein Team, um China s Seltenerde-Separationstechnologie zum ersten in der Welt zu machen, was eine absolute technische Barriere bildete. Seither hat er die illegale Ausbeutung von Seltenerdressourcen an verschiedenen Orten erlebt und zutiefst betrübt. Er hat dem Zentralkomitee geschrieben, dass der Abbau so bald wie möglich standardisiert werden muss, und schließlich die ungeordnete Entwicklung von Seltenerdressourcen rückgängig gemacht.Wenn wir heute die Entwicklungsgeschichte der Seltenerdindustrie China s betrachten, sollten wir die herausragenden Leistungen von Xu nicht vergessen.
zwei
Von der Ausfuhr von Rohstoffen bis zur Ausfuhr von Fertigwaren
Bereits im Juli 3, 1927 entdeckten zwei junge Geologen Ding Daoheng und Zuolin Eisenerz und Seltenerdminerale in Bayan Obo, Innere Mongolei.Die große Rolle der Seltenen Erde wurde damals jedoch noch nicht von den Menschen realisiert. Neben den häufigen Kriegen im alten China schlief dieser große Schatz noch unter der Erde.
Die großräumige Entwicklung und Anwendung von Seltenerde lässt sich auf die Zeit nach dem Zweiten Weltkrieg zurückführen: In den 1950er und 1960er Jahren entdeckte die wissenschaftliche Gemeinschaft die wichtige Anwendung von Seltenerdmaterialien in Rohöl, Elektronik und anderen Industriesektoren, die die Entwicklung der Seltenerdindustrie in großem Umfang förderten, und weltweit entstanden Raffineriefabriken mit seltenen Erden.Zu dieser Zeit erkannte die Welt, dass die Seltenen Erden-Reserven der USA an erster Stelle in der Welt standen, und ihre Montingpass-Mine war damals als die größte Seltene Erden-Mine der Welt bekannt.
In den 70er Jahren hat die jährliche Produktion von Bastnaesit in den Vereinigten Staaten 40000 Tonnen erreicht.Das größte Unternehmen der Seltenerdverarbeitung in der Welt ist die französische Rhone-Planck-Firma, die jedes Jahr 8000t (REO, berechnet durch Seltenerdoxid) monazite verarbeiten kann. Die fortschrittliche Technologie der weltweiten Seltenerdproduktion liegt auch in den Händen dieser entwickelten Länder.
In China in den 1950er Jahren, obwohl es eine Ära der "schnellen Entwicklung" war, aufgrund der extremen Rückständigkeit von Wissenschaft und Technologie, war die Anwendung der Seltenen Erde nur im Labor begrenzt. Über die "King-Bombe" der Seltenen Erde mit Chinesen zu sprechen ist wie zu sagen, dass Menschen den Mars kolonisiert haben.Erst am Ende des ersten Fünfjahresplans wurde die Trennung und Reinigung seltener Erden in den nationalen mittel- und langfristigen Entwicklungsplan aufgenommen.
Im selben Jahr gründeten China und die Sowjetunion ein gemeinsames Ermittlungsteam, um Bayan Obo zu besuchen. Zu dieser Zeit wurde er Zuolin zum Führer der chinesischen Seite ernannt. Nach mühsamen Ermittlungstätigkeiten stellte er schließlich fest, dass diese Mine nicht nur ein riesiger Eisenerzberg ist, sondern auch die größte Seltenerdgrube der Welt, was seine Vorhersage vor mehr als 30 Jahren bestätigte.Bald wurde hier die Firma Baotou Eisen und Stahl gegründet.
Obwohl die Reserven sehr groß sind, da das Erz eine Mischung aus seltenen Erden-Mineralien ist, die aus Bastnaesit und Monazit bestehen, ist es sehr schwierig, sie zu nutzen und zu schmelzen. Zu dieser Zeit gab es keine Möglichkeit, in China hochpräzise Seltenerdschmelze zu erreichen, so dass diese Erze nur als Rückstand nach der Stahlerzeugung verwendet werden konnten und keinen größeren Wert spielen konnten.
In diesem Jahr wurde Xu Guangxian der Pekinger Universität von der Chemieabteilung zur Technischen Physik verlegt und begann, sich mit der Erforschung der Kernbrennstoffgewinnung zu beschäftigen, die eng mit der Herstellung von Atombomben verwandt ist, aber nicht so eng mit der Seltenen Erde verwandt ist.
In den sechziger Jahren wurde ein Chemiewerk in Shanghai Yuelong gegründet. Es ist das früheste, größte und umfassendste Schmelz- und Tiefverarbeitungsunternehmen in China. Es verwendet hauptsächlich Monazit als Rohstoff, um alle Arten von Produkten der seltenen Erde zu produzieren, einschließlich Materialien, Metalle und Feuerstein.In Bayan Obo, Tausende von Kilometern entfernt, mit der Erweiterung des Abbauvolumens Jahr für Jahr, ist die umfassende Entwicklung und Nutzung der Seltenen Erde zu einer obersten Priorität geworden.
Die Anhäufung der Technologie erfolgt jedoch nicht über Nacht.Wie oben erwähnt, sind die chemischen Eigenschaften von Seltenerdelementen sehr ähnlich, was es sehr schwierig macht, verschiedene Seltenerdelemente zu trennen und zu reinigen. Sobald die Reinheit nicht genug ist, wird sein Handelswert stark reduziert.
Gerade weil der einheimische Produktionsprozess und die Technologie der Seltenen Erden sehr rückständig sind, nimmt die französische Regierung die Seltenerdproduktionstechnik als streng geheim und blockiert China.So konnte die französische Rhône-Planck-Firma in den 1960er und 1970er Jahren mit der Extraktionsmethode 16-Elemente von seltenen Erden trennen, aber die Anlage ist sehr vertraulich zu dieser Technologie, und es dürfen keine Außenstehenden den Produktionsprozess besuchen.
Gleichzeitig konnte China nur Seltenerdkonzentrat und Seltenerdmischung herstellen, so dass China s Export von Seltenerde lange Zeit "Kohlkopreis" war.Wenn ein einzelnes Seltenerdelement mit hoher Reinheit benötigt wird, kann es nur vom Ausland zu einem hohen Preis erworben werden.Der große Preisunterschied macht die inländischen Branchen schwierig.Zum Beispiel ist die Entwicklung von internen Festkörperlasern aufgrund der Notwendigkeit eines einzelnen Seltenerdelements Neodym langsam.
Die schwere Realität zwingt China, die Entwicklung der Seltenerdtrennungs- und Reinigungstechnologie zu beschleunigen.Die Anhäufung der Technologie erfolgt jedoch nicht über Nacht.Nach 1966 ist aufgrund der ständigen internen Kämpfe die Entwicklung aller Arten von Arbeit schwieriger.
Bis 1972 war China aufgrund der westlichen Blockade nicht in der Lage, einige wichtige wissenschaftliche und technologische Instrumente einzuführen und musste sich auf sich selbst verlassen.In diesem Zusammenhang erhielt das von Xu Guangxian geleitete Forschungsteam die militärische Aufgabe, zwei seltene Erdelemente Praseodymium und Neodym zu trennen.
Praseodym und Neodym sind ein Paar Zwillinge, die sehr schwierig zu trennen sind. Der Trenneffekt ist nicht gut durch die Verwendung des allgemeinen Extraktionssystems. Wenn Ionenaustauschmethode verwendet wird, obwohl die Trennreinheit hoch ist, ist der Ertrag gering und die Kosten hoch.Wie ein relativ hoher Ertrag unter der Prämisse erreicht werden kann, die Wirkung zu gewährleisten, ist für das Forscherteam ein schwieriges Problem geworden.
Was die Trennung von Praseodym und Neodym betrifft, so hat die U.S. Atomic Energy Agency bereits einschlägige Forschungen durchgeführt, aber schlussendlich festgestellt, dass, obwohl die Single-Stage-Trennungseffizienz sehr hoch ist, die Kaskade-Extraktion (kontinuierliche Extraktion) nicht realisiert werden kann und die maximale Trennung nur etwa 80%, die nicht 100%, erreichen kann. Daher werden die relevanten Forschungsdaten entschlüsselt und veröffentlicht.
Auf der Grundlage relevanter Informationen aus den Vereinigten Staaten fand das Team heraus, warum die Kaskadentrückung durch weitere Untersuchungen nicht realisiert werden konnte: Der verwendete Komplexbildner war zu stark, der in der wässrigen Phase vollständig komplexierte Praseodym und Neodym und konnte nicht in die organische Phase überführt werden; auf dieser Grundlage dachte das Team, dass es in der organischen Phase Seltenerde geben sollte, um sich mit der wässrigen Phase auszutauschen und die Reinheit der seltenen Erde kontinuierlich zu verbessern.
Nach zwei Jahren mühsamer Experimente erreichte das Team schließlich die Trennung von Praseodym und Neodym im Labor mit einer Reinheit von 99.9%. Mit dieser Methode wurde das überbetriebene Praseodymium und Neodym-Konzentrat in Baotou Iron and Steel Co., Ltd. behandelt, das nicht nur erfolgreich "Abfall in Schatz verwandeln" realisiert, sondern auch die Grundlage für die Seltenerdforschung in China gelegt hat, die als Modell der Kombination von Industrie, Universität und Forschung bezeichnet werden kann.
Die Macht des Beispiels ist endlos: Auf der Grundlage der erfolgreichen Trennung von Praseodym und Neodym extrahierte das Team hochreines Yttriumoxid aus dem gemischten Seltenerdsystem in der Provinz Jiangxi in 1974, um Rohstoffe für die Herstellung von Rotfernsehphosphor in der chemischen Anlage von Beijing bereitzustellen und löste dann das Trennproblem von Nickel und Kobalt in Jinchuan Nonferos Metallen.
Obwohl die Extraktionstheorie zu diesem Zeitpunkt großen Erfolg erzielt hat, sind ihre Grenzen auch sehr offensichtlich
Erstens kann sie nur auf die Zweiphasen-Trennung angewendet werden und kann nichts gegen die Trennung mehrerer Elemente unternehmen; zweitens können viele Schlüsseldaten im Trennprozess nicht durch theoretische Ableitung gewonnen werden, sondern nur durch manuelle Experimente, allgemein bekannt als "Schütttrichter", gewonnen werden, so dass es schwierig ist, Computersimulation zu erreichen, und die Produktion kann natürlich nicht automatisiert werden.
Angesichts neuer Probleme hat Xu Guangxian das Team dazu veranlasst, die "Kaskade-Extraktionstheorie" nach mehrjähriger Forschung endlich zu erfinden.
Es löst nicht nur eine Reihe von Problemen in der Trennung, sondern verzichtet auch auf die traditionelle Betriebsidee von kleinem Test, Pilotversuch, Großtest und tatsächlicher Produktion, direkt von der Computersimulation bis zur Fabrikproduktion und sorgt für den Erfolg eines Testlaufs, der den experimentellen Prozess verkürzt, der ursprünglich mehrere Jahre auf mehrere Wochen dauerte, Zeit und Kosten effektiv spart und die volle Automatisierung der Produktion realisiert.Es gehört zu "Gewehre mit Vögeln tauschen".
Ende der 80er Jahre und Anfang der 90er Jahre, nachdem diese Theorie im ganzen Land weit verbreitet war, exportierte China eine große Anzahl einzelner hochreiner seltener Erden, und der internationale Preis für seltene Erden wurde auf fast 1/4 des Originals reduziert.In der Vergangenheit mussten ausländische Hersteller von Seltenerde, die hoch über den anderen lagen, die Produktion reduzieren oder sogar die Produktion stoppen, erfolgreich das Muster der internationalen Seltenerde-Industrie neu schreiben, die sie "China impact" nannten.
Als Ergebnis wird Xu Guangxian als "Yuan Longping of rare earth" bezeichnet.Er ist auch bekannt als "der Vater der Seltenen Erde China s". Bis jetzt sind seine Forschungsleistungen immer noch die Grundlage der Seltenen Erden-Industrie Chinas und behaupten eine führende Position in der Welt.Es ist 200.