国内科学家创新稀土开采技术：采样率超过 95%、时间缩短 70%

IT 世家 1 月 9 中国科学院广州地球化学研究所日新闻 1 月 7 日本发布博文，宣布中国科学家成功研发并中试(介于实验室研究和小规模工业生产的一个阶段)。新型稀土电驱动采掘技术已经完成，稀土已经高效绿色开采。研究成果发表在《自然》中。 - 可持续》。

这项技术的收获率大于 与传统方法相比，95%的浸取剂用量减少。 80%，缩短挖掘时间 能耗降低70% 60%的氨氮消耗减少 95%，经济和环境优势明显。

项目背景

稀土是一种全球性的战略矿产资源。

风化壳型稀土矿是我国的优势矿物，为全世界提供了优势 90% 上述中重稀土。然而，在传统的风化壳型稀土开采工艺中，2018年存在生态环境破坏严重、浸泡时间长、资源利用效率低等问题。 2000年以后，我国被禁止使用。

项目简介

为了解决风化壳型稀土矿绿色高效开采的问题，中国科学院广州地化所 2023 年度率先提出了一种绿色、高效、经济、快速的电驱采掘技术理念，完成了原理的可行性验证，并取得了大致的实验成果。

然而，在实际应用过程中，该技术仍然面临一系列问题和挑战，主要包括电极在潮湿和侵蚀性环境中长期运行的稳定性、大型矿区应用过程中可能发生的浸出液泄漏以及地下水文条件和矿物结构对稀土收获率的复杂影响。

通过深化科学问题和核心技术攻关，广州地化研究所朱建喜研究员、何宏平院士团队进一步发展和完善了稀土电驱采掘新技术。

风化壳型稀土矿原点电驱采掘示意图

针对常规金属电极在土壤环境中容易腐蚀的问题，研究小组开发了一种新型塑料导电电极。这种电极具有优异的导电性(2000 S / m）抗电流冲击能力好(70 A，两个月没有损坏)。

同时，由于塑料表面的疏水性，电极可以防止电化学反应减少水电解，并且由于其柔韧性，可以更紧密地贴合矿体表面，从而提高电驱动挖掘过程的效率。

通过 60 在工业试验中，天通电采掘的稀土采收率已达到 95% 以上（图 2a)。环境监测结果表明，与传统开采工艺相比，地下水和地表水中的氨氮消耗降低 95%（图 2b,2c)，极大地减少了稀土开采的环境影响。

工业化测试结果图。（a）稀土收获率；（b）地下水氨氮含量；（c）表面水氨氮含量。

基于技术经济分析，电动驱动采掘技术与传统采掘技术的成本相当，而不包括环境修复成本，但传统技术的后期环境成本和生态修复成本(主要是氨氮污染)普遍较高。电动驱动采掘技术表现出隐藏的经济可行性和环境优势。

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