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导语:10月15日,美国电气电子工程师学会旗下《IEEE Spectrum》杂志内容发展编辑主任格伦·佐佩特(Glenn Zorpette)在《外交政策》杂志发表文章指出,中国在全球稀土市场的主导地位,源于矿产资源优势,更建立在数十年积累形成的产业体系和加工能力之上。即便美国政府投入巨额资金扶持本土稀土产业,试图建立替代性供应链,但相关项目仍面临技术、监管和商业化等多重障碍,短期内难以撼动中国的产业优势。在此背景下,文章揭示了西方试图打破中国稀土主导地位的一条新路径——开发独居石(monazite,即磷铈镧矿)资源。
独居石稀土含量高、全球分布广,尤其可以从开采成本相对较低的重矿物砂矿中获取,被部分业内专家视为重建稀土供应链的重要突破口。美国能源燃料公司正利用现有铀加工设施及放射性物质处理许可,率先实现独居石稀土氧化物的商业化生产,并获得特朗普政府7.25亿美元的有条件贷款承诺。
然而,文章也分析指出,独居石的开发路径仍面临三重现实障碍:一是独居石伴生的放射性钍使其加工和废物处置受到严格监管;二是稀土分离加工技术复杂,部分西方项目即使耗资巨大,仍迟迟无法形成规模化产能;三是美国稀土投资热潮中存在严重的资本投机和利益纠葛,部分商业前景存疑的项目反而获得巨额政府支持。
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格伦·佐佩特(Glenn Zorpette)
美国电气电子工程师学会旗下《IEEE Spectrum》杂志内容发展编辑主任
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全球稀土争夺战,为何盯上独居石?
全球各国为打破中国在关键稀土市场的主导地位而展开的行动,正逐渐演变为21世纪初最具代表性的地缘战略博弈之一。北美、澳大拉西亚(Australasia,指澳大利亚、新西兰及周边岛屿,以及新几内亚等地区)和欧洲的数百家矿业企业、政府机构及工业设施运营商,正与中国企业展开竞争。目前,中国企业控制着全球约90%的稀土氧化物和稀土金属市场。
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稀土是众多重要制造业不可或缺的原材料,广泛应用于半导体、发光二极管(LED)、激光器、显示器、金属合金、光学镜片,以及石油和化工加工所需的催化剂等领域。其中,最重要的应用是永磁体。几乎所有高性能电动机都依赖稀土永磁体。这些电动机是电动汽车、供暖与制冷系统、机器人、家用电器、工具及军事装备的核心部件,其应用范围从战术无人机一直延伸到弹道导弹潜艇。
任何希望在关键高科技产业中保持竞争力的工业强国,都必须确保稀土元素及其制品的稳定供应。然而,无论是独立行动还是开展合作,试图建立替代性供应链的国家都面临着重重困难。即使不考虑中国稀土产业已经形成的强大发展优势,放眼全球,也很少有哪个行业像稀土产业这样,充满了不稳定性、风险、复杂的利益博弈。
然而,稀土行业面临种种动荡,许多稀土专家仍然看到了一条可行的出路,而关键就在于一种名为“独居石”(monazite)的矿石。
关键矿产研究所(Critical Minerals Institute)联合主席杰克·利夫顿(Jack Lifton)认为,稀土产业的未来就在于独居石。利夫顿自1962年起便开始研究稀土行业,见证了无数行业趋势的兴衰、企业的更迭和技术的演进,向来不轻易作出笼统的判断。然而,谈到独居石,他却毫不掩饰自己的乐观态度。
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不同稀土矿物的稀土元素含量比较。独居石的稀土含量较高,被视为具有开发潜力的重要稀土矿物。图源:Deposits Magazine
不过,他和另外一些专家也坦言,依靠独居石开辟新的稀土供应渠道,也却非坦途。这是因为,独居石不仅含有大量具有经济价值的稀土元素,通常还含有放射性元素钍,有时甚至含有铀。因此,独居石的处理、储存和加工受到政府监管机构的严格管制。
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独居石矿砂样品的化学元素含量。研究发现,独居石含有镧、铈、钕等多种稀土元素,同时含有一定比例的放射性元素钍,企业需采取专门的辐射防护和废物管理措施。(图源:《Frontiers in Nuclear Engineering》,2025年)
目前,大量投资正在涌向独居石矿山及相关加工技术。在美国,运营着该国唯一一座传统铀矿石加工厂的能源燃料公司(Energy Fuels),已经自主研发出轻稀土和重稀土的提取工艺。其中,重稀土目前几乎完全由中国生产。
该公司已斥资超过2亿美元,在马达加斯加和巴西获取独居石矿产资源,目前正启动第二阶段扩张计划,准备将稀土生产提升至更大的商业化规模,预计需要投入4.1亿美元。
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美国能源燃料公司规划的全球稀土供应链布局。该公司以犹他州白梅萨工厂为核心,计划利用来自澳大利亚、巴西和马达加斯加等地的稀土资源,在美国本土生产稀土氧化物,并进一步拓展稀土金属及合金加工业务。图源:Energy Fuels,2026年3月
然而,加拿大萨斯喀彻温省的一项政府项目,却为看好独居石前景的投资者敲响了警钟。该省一座稀土加工厂历经六年建设,耗资超过1亿加元,但迄今仅生产出数量不详、规模极为有限的稀土产品。这座由萨斯喀彻温省研究委员会(Saskatchewan Research Council,SRC)建设的加工厂,原计划在2024年底前实现每月生产40吨稀土的目标,但未能如期达成。随后,该机构又计划于2025年初实现“全面投产”,达到每年生产400吨稀土金属的产能,但这一目标同样落空。如今,该机构将全面投产的目标推迟至2027年底。根据SRC首席执行官的说法,届时该项目的累计成本将超过2.16亿加元。
在北美以外,伊鲁卡资源公司(Iluka Resources,总部位于澳大利亚珀斯)、特诺公司(Tronox,总部位于美国康涅狄格州斯坦福市)、黑斯廷斯技术金属公司(Hastings Technology Metals Limited,位于澳大利亚珀斯)、斯廷坎普斯克拉尔公司(Steenkampskraal,总部位于南非西开普省)、Astron Corporation(总部位于澳大利亚墨尔本)、Sovereign Metals(总部位于澳大利亚珀斯)以及Mkango Resources(总部位于加拿大温哥华)等企业,也正在规划大型独居石开发项目。
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澳大利亚西澳大利亚州埃尼亚巴的稀土矿砂堆存区。伊鲁卡资源公司自20世纪90年代以来持续储存含独居石等矿物的重矿物砂矿,并计划利用这些资源为当地稀土精炼厂提供原料。图源:ABC News
莱纳斯稀土公司(Lynas Rare Earths Ltd.,总部位于澳大利亚珀斯),是中国以外规模最大的稀土企业,目前也在大举投入资金,扩大独居石开采和加工业务。其中,最重要的项目位于韦尔德山(Mount Weld)矿区,该矿区拥有全球最优质的独居石资源之一。目前,莱纳斯公司在马来西亚一座大型加工厂内处理来自韦尔德山的独居石矿石。
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独居石究竟有何优势?
从上述项目可以看出,全球拥有极为丰富的独居石资源。独居石矿床主要有两种类型:
第一种是在澳大利亚、南非和中国,山脉及火山破火山口地区的硬岩矿脉中蕴藏着大量独居石。但目前,外界对独居石的新一轮关注,很大程度上集中于第二种类型,即重矿物砂矿(heavy mineral sands)。这类矿床是富含矿物质的岩石经过长期风化和侵蚀形成的。数千万年来,在风力、水流和重力的共同作用下,岩石逐渐破碎成细小颗粒,并在沿海地区或河床沿岸不断沉积。
在这些富含重矿物的砂粒中,独居石具有硬度较高、化学性质相对稳定的特点。尽管独居石在重矿物砂矿中的重量占比可能只有百分之几,但独居石本身的稀土含量通常可达其重量的60%至62%,而且在许多情况下,还含有制造稀土永磁体所必需的稀土元素。
澳大利亚、印度、巴西、马达加斯加、莫桑比克和南非都拥有储量巨大的含独居石重矿物砂矿。此外,美国东南部和爱达荷州,以及斯里兰卡、中国、马来西亚、泰国、印度尼西亚和越南等地,也分布着规模相对较小的矿床。
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美国东南部大西洋沿岸平原独居石的估算含量分布。美国地质调查局研究发现,当地部分沉积地层含有相对较高浓度的稀土矿物。图源:USGS
更有利的是,这类矿石的开采相对简单。与硬岩矿石需要经过爆破、钻探和大量土石方开挖不同,重矿物砂矿通常只需通过疏浚或露天剥采的方式即可获取。由于砂矿本身已经呈颗粒状,因此无须像硬岩矿石那样进行破碎和研磨。此外,通常可以直接在采矿现场,利用成本相对较低的磁选或重力分选技术,将重矿物从砂粒中分离出来,获得品位较高的精矿,再进行后续加工。
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独居石开发存在障碍
然而,重矿物砂矿也存在一个严重问题。美国密苏里州稀土咨询公司ThREE Consulting的詹姆斯·肯尼迪(James Kennedy)指出,这类矿砂通常含有大量具有弱放射性的钍(thorium)。由于钍目前没有商业市场,因此只能将其储存起来。根据美国核管理委员会(NRC)和国际原子能机构(IAEA)的相关规定,任何没有明确利用计划或处置途径、需要储存的放射性材料,都被视为核废料。
核废料通常被视为一种负担,因为其处理、运输和储存都受到核监管机构的严格管制,而储存期限可能长达数百年甚至数千年。
鉴于未来中国以外地区的稀土产业能否重新崛起,可能取决于独居石资源能否得到大规模开发,一些观察人士开始重新审视美国及其他国家针对独居石加工过程中产生的钍及其他副产品所实施的严格监管规定。詹姆斯·肯尼迪认为,除非各国政府现在就采取行动,否则这些严格的监管规定将阻碍中国以外国家发展稀土产业的雄心。
他表示,只要合理调整针对钍的监管规定,就能解决美国的稀土危机。这将使稀土从一种始终稀缺的资源,转变为一种常见资源,并作为其他采矿活动的副产品自然而然地被生产出来。
美国能源燃料公司(Energy Fuels)已经提供了一个能够体现肯尼迪这一设想的典型案例。该公司运营着美国目前唯一仍在运行的铀矿石加工厂,也是美国唯一一家获得许可、能够加工、处理和储存钍及铀化合物的商业企业,同时还是少数几家获准储存各类锕系元素(actinides)的企业之一。凭借这些许可证,以铀生产为核心业务的能源燃料公司,成为美国唯一一家能够合法加工独居石矿石并从中提取稀土元素的企业。
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美国犹他州白梅萨工厂,一名工作人员正在包装钕镨稀土产品。能源燃料公司于2024年开始在该工厂商业化生产分离后的稀土氧化物。
如今,该公司正积极利用这一独特优势拓展业务。能源燃料公司的主营业务仍然是铀生产,去年其氧化铀产量达到172万磅。但该公司已经开始销售稀土氧化物。此前,它投入了2200万美元,在犹他州的白梅萨加工厂(White Mesa Mill)建设了一座小型稀土加工设施,与其现有的铀加工业务位于同一厂区。
今年6月,能源燃料公司的稀土业务扩张计划获得了重要支持。特朗普政府宣布,已与该公司签署一项总额达7.25亿美元的有条件贷款承诺协议。美国国防部战略资本办公室(Office of Strategic Capital)在宣布这项协议时表示,该协议将帮助能源燃料公司扩大稀土氧化物产量,并推动其实现将稀土氧化物进一步加工成稀土金属的计划。这是制造稀土永磁体之前的一道关键工序。
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据能源燃料公司介绍,白梅萨工厂的一期稀土分离设施已经具备商业化生产钕镨氧化物的能力,而二期项目计划大幅扩大钕镨产能,并增加镝、铽等重稀土氧化物的商业化生产能力。
独居石矿石加工过程中的放射性风险,主要来自加工过程中产生的一类物质。在前期加工环节,钍和镭通常会作为废弃物产生。
在随机抽取的钍样本中,几乎全部都是钍-232同位素,其放射性相对较弱。钍-232释放的辐射主要是无法穿透人体皮肤的阿尔法粒子。然而,如果储存不当,钍与独居石加工过程中产生的其他副产品仍可能造成严重后果,尤其是在这些放射性物质被摄入人体的情况下。
1979年,三菱化学公司的一家子公司在马来西亚霹雳州成立,专门从独居石矿石中提取钇元素(yttrium)。1982年前后,该公司开始进行提取作业后不久,当地居民便陆续反映出现各种疾病症状。在马来西亚政府的同意下,该公司修建了一条废料排放通道,将废料输送至附近的处置场,并使用敞口钢桶和未铺设防渗衬层的废料池进行储存。每逢强降雨,废料池中的废弃物便会溢出,流入周边土壤和溪流。
1984年,一名日本教授对废料池及其周边地区的辐射水平进行了测量,发现最严重地区的辐射水平竟达到国际公认最高限值的数百倍。随后的调查发现,废料倾倒场附近的小型社区出现了异常偏高的出生缺陷发生率,并发现了8例白血病病例。
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2011年5月20日,示威者在澳大利亚驻马来西亚大使馆外举着横幅举行抗议,反对澳大利亚矿业公司莱纳斯(Lynas)计划在马来西亚彭亨州开展稀土加工业务。图源:Getty Images
此后,当地居民与马来西亚政府之间展开了旷日持久的法律争端,最终导致这座工厂于1992年关闭。然而,到工厂关闭时,已有大量放射性物质被随意倾倒,致使后续清理工作持续了20多年,三菱化学公司为此付出了约1亿美元的代价。这起事件至今仍给马来西亚稀土产业蒙上阴影。如今,莱纳斯公司正在马来西亚运营全球规模最大的单体稀土加工设施,在那里加工独居石精矿。
肯尼迪指出,如果独居石要成为稀土的主要来源之一,未来需要处置的钍数量将大幅增加,其规模很可能超过采用防渗衬层和隔离措施的尾矿池所能经济承受的范围。而能够大量利用钍的途径寥寥无几,核能发电是其中一种可能的选择。
多年前,美国、挪威和德国等国都曾开展钍基反应堆研究项目。印度也已经进行了数十年的相关研究,但进展一直较为缓慢。
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美国《大众科学》(Popular Science)杂志于20世纪中期刊登的一幅题为《原子能竞赛》的地图,展示了当时世界各地已公布的核能开发项目,以及全球主要铀、钍资源的分布情况。该地图的具体刊载日期不详。图源:Bettmann Archive/Getty Images
然而,如今全球唯一正在运行的钍基核反应堆位于中国。自2023年以来,中国科学院上海应用物理研究所一直在运行一座功率为2兆瓦的熔盐反应堆。
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美国稀土投资热潮:产业突破,还是资本炒作?
对于如今稀土行业的一些从业者来说,独居石项目面临的最大挑战,既不是钍,也不是放射性风险或监管限制,而是整个稀土行业长期存在的种种怪象、认知误区和谋取私利的行为。
其中一个根本性问题在于,稀土产业几乎各个环节都具有高度投机性,这也为私下交易创造了条件。尤其值得注意的是,行业内充斥着大量投机者。他们购买稀土项目的股权,并非打算长期持有直至项目建成投产,而是希望利用未来可能出现的利好消息推高股价,从中获利。这种手法被称为“拉高出货”(pump and dump)。
以特朗普政府决定向美国稀土公司(USA Rare Earth)投资16亿美元、换取该公司10%股权的交易为例。美国稀土公司拥有位于得克萨斯州塞拉布兰卡(Sierra Blanca)的朗德托普(Round Top)矿床开发权益。为了完成这笔交易,该公司聘请华尔街金融机构坎托·菲茨杰拉德公司(Cantor Fitzgerald),筹集15亿美元股权融资。
值得注意的是,坎托·菲茨杰拉德公司目前由特朗普政府商务部长霍华德·卢特尼克(Howard Lutnick)的儿子们经营。而朗德托普目前尚未建成任何矿山,甚至存在最终根本无法建成矿山的可能性。
美国亚利桑那州图森市的矿业顾问特里·麦克纳尔蒂(Terry McNulty)批评称:
“特朗普政府始终未能充分听取专家意见,却不顾风险地将数十亿美元纳税人的资金投入朗德托普这类高度投机、商业成功可能性极低的稀土加工工艺和开发项目。”
中国仍掌握稀土主动权,西方供应链突围有多难?
在今年举行的两次中美元首会晤中,特朗普政府均未能在稀土问题上从中国国家领导人那里获得任何重大让步。这意味着,美国工业如今仍然受到中国政策的制约,而这些政策不仅存在较大不确定性,有时还带有报复性。
中国国内开采的独居石矿石,大部分来自同一座矿山,即位于内蒙古包头市以北约150公里处的大型白云鄂博矿区。白云鄂博主要是一座铁矿,同时也拥有全球已知规模最大的稀土矿床。在通常年份,全球开采的稀土矿石中,约40%来自这一矿区。
中国还大量进口稀土矿石。常驻新加坡的矿产和金属行业顾问托马斯·克吕默(Thomas Kruemmer)表示,去年中国进口的相关矿石超过7万吨。考虑到独居石海上运输面临的特殊困难,这一数字就更加引人注目。
由于具有放射性,独居石精矿根据《国际海运危险货物规则》(International Maritime Dangerous Goods Code),被列为第7类危险货物,即放射性物质。克吕默表示,这意味着中国只能通过四个港口进口此类矿石。
近年来,中国加大了在全球范围内获取稀土矿石资源的力度。克吕默认为,其中一个原因是弥补近期失去的部分供应来源。2025年,美国政府向位于加利福尼亚州的芒廷帕斯(Mountain Pass)稀土矿山及加工设施投资4亿美元。这笔交易终结了芒廷帕斯长期以来与盛和资源旗下贸易关联企业签订的供应合同。根据此前的合同,芒廷帕斯每年向后者出售数万吨稀土精矿。
然而,另一些西方人士推测,中国加紧收购海外重矿物砂矿及其他稀土资产,还存在战略层面的考虑。按照这一观点,中国企业和机构通过取得海外矿床或开发项目的权益,使这些资源无法再被非中国企业开发利用。
目前,中国对稀土材料出口实施限制措施,并根据中美关系的发展变化,有针对性地收紧或放宽相关限制。美国战略与国际问题研究中心(CSIS)今年4月发布的一份报告指出:“即使中国继续暂停实施稀土出口限制措施,直至2027年,在地缘政治紧张局势加剧时,中国也不是美国可靠的出口供应伙伴。”而当前的中美关系恰恰处于高度紧张状态。
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2024年1月至2026年8月,中国受2025年4月稀土出口管制措施全面覆盖的稀土化合物及金属产品月度出口量(单位:吨)。图源:美国Silverado政策加速器《稀土贸易报告》
该报告进一步指出:“如果印太地区冲突升级,中国极有可能切断对美国及其盟友的稀土出口。在冲突发生之前建立独立的稀土供应链,将使北京失去其最有力的胁迫手段之一,确保美国及其盟友的军事能力能够在最需要的时候得到维持。”
2022年,在关键矿产研究所举办的一次行业会议上,加拿大稀土企业Ucore稀有金属公司(Ucore Rare Metals Inc.)业务发展副总裁杰夫·阿特金斯(Geoff Atkins)曾向业内同行提出一项建议。
他表示:“与其关注项目的投机价值,与其不断宣称‘我们拥有全球最大的项目……我们的项目净现值达到30亿或40亿美元’,为什么不换一种说法?比如,‘我们有一个即将投入运营的项目。这个项目将在长期内为股东创造最大的价值,而不是只追求短期收益,通过炒高估值,让早期投资者趁机套现离场。’”
他警告称:“因为如果不发生这种转变,我们就不可能获得足够的稀土产量,也就无法为下游供应链提供所需要的供应确定性。”
简而言之,中国以外的稀土产业必须尽快走向成熟,而且刻不容缓。
*本文于2026年10月15日发表于美国《外交政策》(Foreign Policy)杂志网站,由《外交政策》与美国电气电子工程师学会旗下《IEEE Spectrum》杂志合作刊发文章仅代表原作者观点,不代表本机构立场。
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编译、排版 | 周浩锴校对 | 刘 深终审 | 刘金程
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