독서 안내
중 희토 류 산화 디스프로슘, 중 희토 류 산화 테르븀 과 경 희토 류 산화 디 뮴, 네오디뮴 은 전기 자동차, 풍 전, 광 볼트 의 강력 한 수요 에 따라 최근 에 각각 65%, 50% 와 55% 올 랐 고 A 개의 희토 류 판 괴 는 뜨 거 웠 다.불법 채굴 의 90 년 대 를 거 쳐 할당량 이 조 여 졌 던 08 년 이후 중국 희토 류 업 계 는 또 하나의 새로운 전환점 이 되 었 는가?
[희토 류 다 품종 현물 가격 이 지속 적 으로 오 르 고 있다] 오늘 희토 류 영구 자석 판 괴 는 계속 상승 했다. 현물 시장 에서 희토 류 시장 은 예전 의 시 세 를 이 어 갔다. 희토 류 중에서 란탄 세륨 금속 과 산화물 의 가격 이 안정 적 이 고 중간 희토 류 에서 디 뮴, 네오디뮴, 테르븀, 디스프로슘 의 가격 은 지속 적 으로 높 아 졌 다. 비록 금속 공장 과 자기 공장 의 문의 가 활발 하지만 거래 가 거의 성사 되 지 않 았 다.디 뮴, 네오디뮴 금속 2 월 3 일 보 는 560000 위안 / 톤 으로 2017 년 10 월 이후 최고점 이다.
화 바 오 증권 은 하류의 구동 이 중첩 공급 에 한계 가 있 고 산화 디 뮴, 네오디뮴 이 상승 주기 에 접어 들 었 다 고 주장 한다.신 에너지 자동차, 가전, 소비 전자 구동 하 류 는 고성능 네오디뮴 철 붕소, 자기 재료 의 수요 가 높 은 성장 세 를 보이 고 있 으 며, 공급 단 은 저속 성장 세 를 보이 고 있다. 2021 - 2025 년 산화 디 뮴, 네오디뮴 은 결핍 주기 에 접어 들 고, 산화 디 뮴, 네오디뮴 가격 은 지속 적 으로 상승 세 를 보일 것 이 며, 업계 경 기 는 계속 개 선 될 것 이다.네오디뮴 철 붕소 선두 기업 은 하류의 수요 가 빠 른 속도 로 증가 하고 희토 류 가격 이 부 드 러 운 상승 으로 인 한 이윤 증가 에 이득 을 본다.전 세계 에서 신 에너지 자동차 정책 의 가중 기 를 맞 아 국내 '탄소 달 봉, 탄소 중화' 와 관련 된 유리 한 정책 의 추진 에 따라 2021 - 2025 희토 류 영구 자석 업계 의 경기 도 지속 적 으로 개선 되 고 국내 네오디뮴 철 붕소, 자기 주요 기업 들 이 지속 적 으로 이익 을 얻 을 것 으로 예상 된다.
시간 은 10 년 전, 2009 년 설날 이 막 지나 간 베 이 징, 인민 대회 당 으로 돌 아 왔 다.
백발 이 성성 한 고등어 등 노인 이 당시 최고 지도자 에 게 서 '중국 노벨상' 이 라 고 불 렸 던 국가 최고 과학기술 상 증 서 를 받 고 500 만 위안 의 상금 을 받 았 다.
6 년 후의 2015 년 '노동절' 연 휴 를 앞 두 고 이 공훈 이 뛰어난 노 과학 자 는 불 행 히 도 세상 을 떠 났 고 반 세기 가 넘 는 베 이 징 대학 과 작별 했다. 그 는 17 년 동안 함께 떠 났 고 과학자 의 아 내 를 사랑 하 는 친구 와 함께 하늘나라 에 모 였 다. 그리고 두 사람 이 함께 걸 어 온 비바람 은 연 원 의 영원한 전설 이 되 었 다.
또 4 년 이 지 났 다. 태평양 양안 의 무역 분쟁 이 절정 에 이 르 렀 을 때 서안 의 한 경제학 교 수 는 상대방 에 게 3 장의 왕 폭 을 반격 하 겠 다 고 공개 적 으로 밝 혔 다. 그 중 하 나 는 바로 앞에서 몇 십 년 동안 심혈 을 기울 여 결정 한 것 이다.한편, 이 '왕 폭' 은 어떻게 치 느 냐 에 따라 얼마나 효과 가 있 고 전 세계 시장 이 주목 하 는 핫 이 슈 가 되 었 다.
이 전문 가 는 '왕 폭' 론 을 내 놓 은 지 얼마 되 지 않 아 7 년 연속 적 자 를 냈 다. 장기 적 으로 '신주' 를 보유 하고 있 던 홍콩 주 상장 회사 가 갑자기 쇠나무 가 꽃 을 피 워 주가 가 하루 만 에 배로 뛰 었 다. 이 회사 의 실제 통제 인 은 작년 에 상하 이의 '서 교 5 호' 에서 한 턱 내 고 40 만 위안 짜 리 고가 계산 서 를 먹었다.
[그림] 이 회 사 는 5 월 17 일 에 하루 에 두 배로 늘 었 다.
최고 과학기술 상이 든 왕 폭 이 든 모두 같은 것 인 희토 류 에서 기원 된다.이 이름 은 '묽 고' 흙 '으로 들 리 지만 전략 적 의 미 는 예 사 롭 지 않다. 총 설계 사 들 도' 중동 에는 석유 가 있 고 중국 에는 희토 가 있다 '고 말 한 적 이 있 는데 그 전략 적 위치 가 중요 하 다 는 것 을 알 수 있다.
그러나 안 타 깝 게 도 석유 와 나란히 떨 어 진 희토 류 가 과거 중국 에 가 져 온 것 은 '왕 폭' 뿐만 아니 라 한 번 의 아픔 도 있 었 다.이런 가슴 아 픈 원인 은 과학기술 이 낙후 되 고, 의식 적 폐쇄 로 이 어 졌 기 때문이다.
한 편의 희토 류 산업 사 는 사람 을 안 타 깝 게 하 는 수많은 일 들 을 나 타 냈 다. 그 다음 에 우 리 는 희토 류 에 들 어간 지난 일 들 을 현대인 에 게 참고 로 삼 았 다.
일
희토 류 가 얼마나 중요 한가?
중국 에는 도대체 얼마나 많은 희토 류 가 있 는가?
희토 류 라 는 두 글 자 는 듣 기 에 '희박 할 뿐만 아니 라' 흙 '인 것 처럼 들 리 지 않 는 다. 그러나' 사람 은 외모 로 판단 할 수 없다 '는 말 처럼 현대 과학 기술 에서 희토 류 의 지 위 는 과소평가 할 수 없다. 비행기 든 미사일 이 든 칩 이 든 모두 희토 류 의 공헌 에서 벗 어 날 수 없다.심지어 '공업 비타민' 이 라 고도 불 린 다.
그렇다면 희토 류 가 무슨 덕 으로 이렇게 많은 용 도 를 가 질 수 있 겠 는가?
희토 류 란 원소 주기율 표 중 란탄 (La), 세륨 (Ce), 프레세오디뮴 (Pr), 네오디뮴 (ND), 프로튬 (PM), 사마륨 (Sm), 유로퓸 (Eu), 가돌리늄 (Gd), 테르븀 (Tb), 디스프로슘 (DY), 홀뮴 (Ho), 에르븀 (Er), 툴 륨 (Tm), 이테르븀 (Yb), 루테튬 (Lu), 스칸듐 (SY) 등 총 17 가지 원소 이다.영어 이름 은 Rare Earth 이 며, 약칭 은 RE 또는 R 이다.
이런 요소 들 이 '희토 류' 라 고 불 리 는 이 유 는 역사 에 남 겨 진 문제 이다. 예전 에 이런 요소 들 이 자연계 에서 매우 희귀 하 다 고 생각 했 고 제조 기술 이 발달 하지 않 아서 이런 요소 들 이 '흙' 과 같은 산화물 을 만 들 수 밖 에 없 었 기 때문에 '희토 류' 요소 라 고 불 렸 다.그러나 현대 과학 기술 은 우리 에 게 '희토 류' 요소 가 자연계 에서 의 함량 은 적지 않 고 그 함량 은 심지어 일부 흔히 볼 수 있 는 요소 보다 높다 고 알려 주 었 다. 예 를 들 어 세륨 이 지각 에서 의 풍 도 는 구리 와 비슷 하지만 루테튬 은 금 보다 200 여 배 높다.이런 측면 에서 볼 때, "묽 은" 흙 은 묽 지 않다 "는 것 은 일리 가 있다.
우선, 희토 류 원소 가 지각 에 분포 되 어 있 고 상업 채굴 가치 가 있 는 광상 은 거의 없다.그 다음 에 비슷 한 화학 적 성질 때문에 이들 은 두 개의 금광 을 생 성 하거나 다른 원소 와 공생 광 을 형성 하 는 경향 이 있어 서 그 중의 희토 류 원소 중의 각 부분 을 분리 하기 어렵다.이런 측면 에서 볼 때 희토 류 는 여전히 묽 은 흙 이다.
희토 류 원 소 는 3 대 공통점 을 가진다.
1. 원자 구조 가 비슷 하 다. 2. 이온 반지름 이 비슷 하 다. 3. 자연계 에서 밀접 하 게 공생 한다.
그럼 에 도 불구 하고 서로 다른 희토 류 원소 간 의 성질 은 여전히 미세한 차 이 를 보인다.이런 차이 도 희토 류 원소 분류의 근거 가 되 었 다.예 를 들 어 가돌리늄, 디스프로슘, 세륨, 디 뮴, 네오디뮴, 프로튬, 사마륨, 유로퓸 7 개 요 소 는 경 희토 류 원소 이 고 세륨 의 희토 류 원소 라 고도 부른다. 가돌리늄 과 가돌리늄 이후 의 테르븀, 디스프로슘, 홀뮴, 에르븀, 툴 륨, 이테르븀, 루테튬 과 이트륨 등 9 개 요 소 를 중 희토 류 원소 라 고도 부 르 는데 이것 은 이트륨 의 희토 류 원소 라 고도 부른다.이런 작은 차 이 를 극복 하기 위해 이런 요 소 를 분리 해서 순수 하 게 만 들 고 수많은 과학 기술 의 선구자 가 되 어 힘 든 노동 을 했 습 니 다.
희토 류 원소 의 응용 은 희토 류 촉매 재료, 희토 류 수소 재료, 희토 류 영구 자석 재료, 발광 재료 와 기타 희토 류 재료 로 유리, 도자기, 야금, 군사, 농업, 의료, 석유화학, 전자 부품, 항공 우주, 동력 전지 등 산업 에 널리 응용 된다.
[그림] 희토 류 응용 분야 의 분포 상황 (사진 출처: 전망 망)
중국의 희토 류 자원 총량 의 98% 는 네 이 멍, 강서, 광 둥, 쓰 촨, 산동 등 지역 에 분포 되 어 북, 남, 동, 서 의 분포 구 조 를 형성 하고 북 경 남 중 분포 특징 을 지닌다.
[그림] 중국의 희토 류 자원 인 '북 경 남 중' (사진 출처: 위 키 백과)
경 희토 류 형 자원 은 주로 네 이 멍 구 바 이 윈 악 희토 광, 산동 미 산호 희토 광, 사천 관 령 야크 평 희토 광 등에 분포 한다.
중 희토 류 자원 은 주로 중국 남방 지역 에 분포 되 는데 강서, 광 둥, 광 시, 호 남, 푸 젠 성에 있다.경 희토 류 의 1% 도 안 되 는 매장량 이지 만 첨단 군사 등 분야 에 희토 류 를 적용 해 역할 을 대체 할 수 는 거의 없다.한편, 중국의 중 희토 류 자원 저장량 은 전 세계 의 90% 를 차지 하여 세계 적 인 자원 쟁탈 의 초점 이 되 었 다.
그 중에서 남 령 지역 의 이온 흡착 형 중 희토 류, 중 희토 광 은 채취 하기 쉽 고 추출 하기 쉬 운 특징 으로 인해 중국의 중요 한 중, 중 희토 류 생산 기지 가 되 었 다.
그러나 이렇게 많은 희토 류 자원 이 지난 몇 십 년 동안 중국 에 가 져 온 것 은 부 뿐만 아니 라 심각 한 교훈 도 있다.그 뒤 에는 본문 에서 처음 언급 한 이 오래된 과학자 와 밀접 한 관 계 를 가진다.그 가 바로 '중국 희토 류 의 아버지' 라 고 불 리 는 서 광 헌 원사 이다.
그 는 팀 을 이 끌 고 중국의 희토 류 분리 기술 을 세계 1 위 에 올 려 절대적 인 기술 장벽 을 형성 한 적 이 있다. 그 후에 각 지역 에서 희토 류 자원 을 수집 하 는 것 을 보고 마음 이 아 팠 다. 그리고 중앙 에서 최대한 빨리 채굴 질 서 를 규범화 시 키 라 고 요구 하여 희토 류 자원 의 무질서 한 발전 국면 을 전환 시 켰 다.오늘날 우 리 는 중국 희토 산업 발전 사 를 돌 이 켜 볼 때 서 로 의 뛰어난 공적 을 잊 어 서 는 안 된다.
이
원자재 수출 부터 완제품 수출 까지
1927 년 7 월 3 일 에 학교 문 을 처음 나 온 두 젊 은 지질학 자 정도 형 과 하 작 린 은 내 몽골 의 백운 악 보 에서 철광석 과 희토 류 광산 을 발견 했다.그러나 그 당시 희토 류 의 큰 역할 은 인류 에 게 인식 되 지 않 았 다. 게다가 구 중국 은 해마다 전쟁 이 빈번 해 졌 고 이 커 다란 보물 은 아직도 지하 에 잠 겨 있 었 다.
희토 류 의 대규모 개발 응용 은 제2차 세계 대전 이후 거 슬러 올 라 갈 수 있다. 20 세기 50, 60 년대 에 과학계 에서 희토 류 재료 가 원유, 전자 등 공업 부문 에서 의 중요 한 응용 을 발견 하고 희토 류 산업의 발전 을 대규모로 추진 했다. 전 세계 각국 의 희토 류 추출 공장 은 우후죽순 처럼 연이어 설립 되 었 다.당시 전 세계 적 으로 미국 희토 류 매장량 이 세계 1 위 를 차지 한 것 으로 인 정 받 았 으 며, 억새 정 파스 광산 은 당시 세계 최대 의 희토 광 이 라 고 불 렸 다.
1970 년대 까지 만 해도 미국의 망 정 파스 광산 은 매년 40000 t 불소 세륨 광산 을 생산 했다.한편, 전 세계 에서 가장 큰 희토 류 처리 기업 은 프랑스 의 로 나 플 랑 크 회사 로 매년 8000 t (REO, 희토 양화 물 로 계산) 를 처리 할 수 있 는 단독 거처 석 으로 전 세계 희토 류 생산의 선진 기술 도 이런 선진 국 에 있다.
한편, 20 세기 50 년대 의 중국 은 '대 간 쾌 상' 의 시 대 였 지만 과학 기술 의 극단 적 인 낙후 로 인해 희토 류 의 응용 은 실험실 에 국한 되 었 고 중국 사람들 과 희토 류 인 '왕 폭' 을 이야기 하면 인류 가 화성 을 식민 한 것 과 같다.'제1 5 차 계획' 이 끝 난 1958 년 까지 희토 류 의 분리 와 정제 가 국가 중장 기 발전 계획 에 들 어 갔 고 모든 것 이 이제 막 시작 되 었 다.
같은 해 에 중국 과 소련 이 연합 사찰 대 를 설립 하여 백운 악 보 에 가서 고찰 하 였 는데 이때 의 하 우 린 은 중국 측 주장 으로 임명 되 었 고 매우 어 려 운 고찰 활동 을 통 해 최종 적 으로 이 광산 은 거대 한 철광석 산 이 아니 라 세계 에서 가장 큰 희토 광 산 이라는 것 을 발견 하여 30 여 년 전의 자신의 예언 을 증명 하 였 다.곧 이곳 에 포두 철 강 회 사 를 세 웠 다.
비록 매장량 이 매우 많 지만, 이 광산 은 불소 세륨 광산 과 단독 거 석 두 가지 희토 류 광물 로 구 성 된 혼합 형 광 종이 기 때문에 선광 과 제련 의 난이 도 는 상당히 높 았 으 나, 당시 국내 에 서 는 높 은 정밀도 의 희토 류 제련 을 할 수 없 었 기 때문에, 이 광석 을 제련 후의 잔여 물 로 만 들 수 있 을 뿐, 더욱 큰 가 치 를 발휘 할 수 없 었 다.
그 해 베 이 징 대 서 광 헌 은 화학 과 에서 기술 물리학 과 로 옮 겨 져 원자탄 제조 와 밀접 한 관 계 를 가 진 핵연료 추출 연 구 를 시작 했다. 희토 류 와 의 연관 성 은 그리 긴밀 하지 않다.
1960 년 에 와 서 상하 이 비 룡 화학 공장 이 설립 되 었 고 국내 최초, 최대, 제품 이 가장 완 비 된 희토 류 제련 및 제품 심층 가공 기업 이다. 주로 단독 거 석 을 원료 로 하고 각종 희토 류 관련 제품 을 생산 하 는데 재료, 금속, 부싯돌 등 을 포함한다.수천 킬로미터 떨 어 진 바 이 윈 오 보 는 채 굴 량 이 해마다 늘 어 나 면서 희토 류 의 종합 개발 이용 이 시 급 하 다.
그러나 기술 의 축적 은 일조일석 이 아니다.앞에서 말 했 듯 이 희토 류 원소 간 의 화학 적 성질 은 매우 비슷 하고 쌍둥이 형제 와 비슷 하 다. 이 때문에 서로 다른 희토 류 원 소 를 분리 하고 정제 하 는 것 이 매우 어렵 고 순도 가 부족 하면 상업 적 가치 도 크게 떨어진다.
국내 희토 류 생산 기술 과 기술 이 낙후 된 탓 에 프랑스 국가 들 은 희토 류 생산 기술 을 고도 의 기밀 로 중국 을 봉쇄 했다.예 를 들 어 프랑스 의 로 나 플 랑 크 회 사 는 1960 - 70 년대 에 이미 추출 법 을 사용 하여 희토 류 중의 16 가지 요 소 를 분리 할 수 있 었 으 나 이 공장 은 이런 기술 에 대해 매우 비밀 로 하고 생산 과정 에 대해 외부 사람 이 참관 하 는 것 을 허락 하지 않 았 다.
같은 시대 의 중국 은 희토 류 정광 과 희토 류 혼합물 등 제품 만 생산 할 수 있 었 기 때문에 상당 한 시간 동안 중국 희토 류 의 수출 은 모두 배추 값 이 었 다.순도 높 은 단일 희토 류 원 소 를 필요 로 할 때 는 고가 로 외국 에 만 구입 할 수 있다.엄 청 난 가격 차 는 국내 관련 산업 을 어렵 게 만 들 었 다.예 를 들 어 국산 고체 레이저 기 는 단일 희토 류 원소 네오디뮴 이 필요 하기 때문에 발전 이 더디다.
심각 한 현실 로 인해 중국 은 희토 류 분리 와 정제 기술 의 개발 을 가속 화 시 켰 다.그러나 기술 축적 은 일조일석 이 아니다.1966 년 이후 내부 싸움 이 끊 이지 않 아 각종 업무 전개 가 더욱 힘 들 어 졌 다.
1972 년 까지 서양의 봉쇄 로 인해 중국 은 일부 중요 한 과학기술 기 구 를 수입 하지 못 해 자력갱생 할 수 밖 에 없 었 다.이러한 배경 에서 서 광 헌 이 이 끄 는 연구 팀 은 두 가지 희토 류 원소 인 디 뮴 과 네오디뮴 을 분리 하 는 작업 임 무 를 맡 았 다.
프레세오디뮴 과 네오디뮴 은 쌍둥이 물질 로 분리 하기 가 매우 어렵 고 일반적인 추출 체 계 를 이용 하여 분리 효과 가 좋 지 않다. 만약 이온 교환 법 을 사용한다 면 순도 가 높 지만 생산량 이 적 고 원가 가 높다.어떻게 효 과 를 보장 하 는 전제 하에 비교적 높 은 생산량 을 달성 하 느 냐 가 연구 진 앞 에 놓 인 어 려 운 문제 가 되 었 다.
프레세오디뮴 과 네오디뮴 의 분리 에 관 한 미국 원자력 기구 가 이전에 관련 연 구 를 한 적 이 있 으 나 단 급 분리 효율 이 매우 높 지만 직렬 추출 (연속 추출) 을 실현 할 수 없 으 며, 최고 80% 안팎 으로 100% 의 분리 에 이 르 지 못 하 는 것 으로 밝 혀 졌 다.
팀 은 미국 관련 자 료 를 바탕 으로 추가 연 구 를 통 해 직렬 추출 이 불가능 한 원인 을 발견 했다. 사용 하 는 락 합 제 는 너무 세 게 잡 고, 수상의 디 뮴 과 네오디뮴 을 완전히 결합 시 켜 유기 상 으로 이전 할 수 없다. 이 를 바탕 으로 유기 상 에서 도 희토 류 가 있어 야 물 과 교환 할 수 있 고, 희토 류 의 순 도 를 계속 높 일 수 있다 고 생각 했다.
사고 가 확 정 된 후에 팀 은 2 년 동안 의 고 된 실험 을 통 해 최종 적 으로 실험실 에서 디 뮴 과 네오디뮴 분 리 를 성공 적 으로 실현 했다. 순도 가 99.9% 에 달 했 고 이 방법 을 이용 하여 포 강 에 쌓 인 디 뮴, 네오디뮴 부 집 물 을 처리 했다. 이 는 성공 적 으로 '폐 기 를 보배 로 만 들 었 을 뿐만 아니 라 중국 희토 류 연구 에 기반 을 다 져 주 었 기 때문에 산 학 연 결합 의 본보기 라 고 할 수 있다.
본보기 의 힘 은 무한 하 다. 디 뮴 네오디뮴 을 성공 적 으로 분리 한 토대 에서 1974 년 팀 은 강서 의 혼합 희토 류 체계 에서 고 순도 의 산화 이트륨 을 추출 하여 베 이 징 화학 공장 에 빨간색 텔레비전 형광 분말 을 제조 하여 원 료 를 제공 한 후에 금 천 유색 의 니켈 코발트 분리 문 제 를 해결 했다.
이때 의 추출 이론 은 큰 성공 을 거 두 었 지만 한계 성도 뚜렷 했다.
첫째, 두 가지 분리 에 만 적용 되 고 여러 가지 요소 의 분리 에 대해 속수무책 이다. 둘째, 분리 과정 에서 많은 관건 적 인 데 이 터 는 이론 적 으로 유도 할 수 없고 인공 실험 을 통 해 만 얻 을 수 있다. 속칭 '깔때기' 라 고 하기 때문에 컴퓨터 시 뮬 레이 션 을 실현 하기 어렵 고 생산 은 자동 화 될 수 없다.
새로운 문제 에 직면 하여 서 광 헌 은 팀 을 이 끌 고 몇 년 동안 의 연 구 를 거 쳐 드디어 '직렬 추출 이론' 을 발명 했다.
분리 중의 일련의 문 제 를 해결 할 뿐만 아니 라 전통 적 인 테스트 인 실험 - 실험 - 실제 생산의 작업 방향 을 지양 하고 컴퓨터 에서 공장 생산 까지 직접 모 의 한 다음 에 시운전 의 성공 을 보장 한다. 그래서 원래 몇 년 동안 의 실험 과정 을 단축 시 켜 완성 하고 시간 비용 을 효과적으로 절약 하 며 생산의 전체 자동 화 를 실현 했다.엽총 을 대포 로 바꾸다.
20 세기 80 년대 말 90 년대 초 에 이 이론 은 전국 에서 널리 보급 되 었 고 중국 은 단일 순도 가 높 은 희토 류 를 대량으로 수출 했 으 며 국제 희토 류 가격 은 원래 의 약 1 / 4 로 떨 어 졌 다.예전 에 높 은 외국 희토 류 생산 업 체 가 이때 생산 을 줄 이 고 심지어 생산 을 중단 할 수 밖 에 없 었 다. 그들 은 국제 희토 류 산업의 구 조 를 성공 적 으로 바 꾸 었 는데 이것 을 '차이 나 Impact' (중국 충격) 라 고 부른다.
이로써 서 광 헌 은 '희토 류 계 의 원 융 평' 이 라 고 불 린 다.또한 '중국의 희토 류 의 아버지' 라 고도 불 린 다. 지금까지 그의 연구 성 과 는 중국 희토 류 산업의 토대 로 세계 에서 앞장 서고 있다.200 이 됐어 요.
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