我们准备好回收能源革命背后的“稀土”了吗？

向电动汽车和可再生能源的过渡现在正获得严重的势头，在很大程度上是关于放弃化石燃料。但是，为了结束我们对这些物质的依赖，我们需要越来越多的其他材料的供应-比如锂和稀土元素。然而，与化石燃料不同的是，这些材料在我们投入使用时不需要消耗。原则上，设备可以在使用寿命结束时回收，将这些珍贵的材料返回闭环，最终可能会将采矿需求降至最低。

但是，随着越来越多的太阳能电池板、风力涡轮机和电动汽车开始进入报废阶段-同时制造价格飞涨-一个新的回收行业实际上是在加紧利用吗？答案是“不完全”，原因既熟悉又新奇。在这里和清洁能源技术的闭环之间还有很多繁重的工作要做。

所谓的“稀土元素”(或称REE)包括元素周期表上的15种镧系元素--镧到钌-加上钪，以及它们正上方的钇。尽管名为稀土，但在地壳中，大多数稀土比金或银更常见，尽管高质量的矿石确实很难获得。

然而，稀土确实赋予了电子和能源技术些许神奇的特性。例如，磁体中的钕或钐极大地提高了它们的效力，使这些成分的尺寸得以缩小。稀土也被用来在荧光灯泡内制造磷光体涂层，这些涂层负责发出的光的颜色。它们对激光、光学、镍金属氢化物电池，甚至炼油的化学催化剂都很重要。出于这样或那样的原因，里斯找到了进入手机、电动汽车、太阳能电池板和风力涡轮机的途径。

当然，他们并不孤单。风能、太阳能和汽车也依赖钢铁、铜、铝、石英、锂、镍和钴等。钢铁、铜和铝已经相当成熟的回收行业，只要这些部件是从处理流中收集的。而且锂供应链目前备受关注，从增加开采到电池回收(制造商对此非常感兴趣)，相比之下，稀土主要是从地缘政治的角度进行讨论，因为中国负责最大份额的开采和加工。

在某种程度上，回收利用稀土比回收锂更具吸引力，因为这就是所谓的“平衡问题”。虽然你可以参观谷物过道，只选择你想要的谷物，但稀土开采意味着买下整个过道。一些稀土元素的需求量比其他元素大得多，但矿石中发现的比例与它们的相对受欢迎程度没有任何相似之处。看看元素周期表上的镧系元素，例如，今天使用最多的元素是中钕和镝。另一方面，大多数矿石都是用该系列的一端或另一端富集的。它们还经常含有放射性钍和铀，为采矿作业增加了另一层复杂性。

未来可能会有其他元素受到青睐，但至少目前，通过回收已经含有你想要的混合物的材料来获得你的稀土是有好处的。否则，当对镝的需求增加时，你可能会为了得到你想要的镝而被迫生产十倍于这个量的镧。

稀土含量高的矿石主要分为两大类：火成岩和风化沉积物。火成岩矿石主要是碳酸岩，这是富含碳酸盐矿物的岩浆的一种不同寻常的产物。不同寻常的是，今天世界上只有一座火山喷发碳酸盐岩熔岩，尽管其他火山过去也曾喷发过。

目前全球稀土元素产量的大约一半来自中国的白云鄂博矿，该矿以许多碳酸岩为特色。南加州沿15号州际公路的山口矿在其断断续续的历史中也开采过类似的岩石。

澳大利亚的威尔德山横跨岩石和沉积物两大类。稀土的最终来源是碳酸盐岩，但目前的开采主要集中在该岩石顶部的土壤和沉积物上。这些柔软的物质是风化分解基岩的结果，带走了一些弹性较差的矿物，并进一步浓缩了富含稀土的矿物。中国的离子粘土和印度的矿砂也有类似的沉积过程。

“一般来说，所有的碳酸岩都富含镧和铈，”UNLV的Simon Jowitt告诉ARS。“所以，当你从镧向下到钚的时候，基本上浓度会急剧下降。在离子型粘土中，情况正好相反；你得到的光要少得多，重得多。但我们真正想要的是中间的一些东西。“。

中国主导了生产和加工(其他地方开采的大部分矿石仍在中国加工)，尽管还有许多其他潜在的来源。2011年，当中国试图在需求不断增长的情况下抑制出口时，价格飙升导致了争先恐后地开发新矿。世界贸易组织(World Trade Organization)2014年的一项裁决结束了中国的限制，加上其他国家产量的增加和制造商减少需求的努力，这重新稳定了市场。但新项目的工作仍在悄悄推进，即使有些项目在价格再次上涨之前并不划算。

俄罗斯、加拿大、巴西、格陵兰和美国都拥有大量未开发的矿藏。例如，在美国，怀俄明州的Bear Lodge项目，阿拉斯加的Bokan-Dotson Ridge项目，以及德克萨斯州的圆顶项目-所有这些都处于开发的早期阶段。在最近的美中贸易战之后，美国政府除了那些矿山外，还寻求为国内加工厂提供资金。

但这不仅仅是考虑中的全新矿场。一些生产其他金属的矿山有尾矿-破碎的废石-充满了稀土。例如，印度的矿砂矿一般都会瞄准像钛这样的东西，而把含稀土的矿物放在一边。南非的Stenkampskraal和澳大利亚的Mary Kathleen也同样有铀和钍作业留下的堆积物。

乔伊特说：“那里有那种核心碳酸盐岩矿床。”“然后就是‘嗯，如果经济学是正确的，这些可能会很有趣’，…。”这既是不同类型的原生矿藏，也是一些次生矿藏--人们现在对这种东西不感兴趣，但如果价格合适，而且垃圾堆积如山，它们未来可能会被开采出来。“。

再处理这些库存可能是双赢的，因为当这些尾矿暴露在元素中时，往往会被留下来浸出危险物质。经济激励可以让它们得到清理，而不是被抛弃。