中國稀土資源豐富、礦種獨特，重稀土礦以江西、廣東、福建、廣西、雲南等地區的離子型稀土礦為主，尤以江西龍南地區的重稀土礦為最多，占中國重稀土工業儲量的80％以上；贛州市的中重稀土開採量占中國半壁江山，因而有「稀土王國」之稱。

離子型稀土技術可以說是中國自主擁有的智慧財產權。然而，南方離子型稀土礦的開採提取技術已經過40多年的發展，稀土回收率雖有了改善，但仍有不少理論和實際問題有待解決，包括新型高效低污染浸取劑和沉澱劑的研發、原地浸礦過程中的擴散機制等都是未來南方離子型稀土礦化學提取技術研究的重要方向。

圖片來源 : shutterstock、達志影像

20世紀60年代末在江西省龍南發現離子型稀土礦，其礦石中的稀土元素80%~90%呈離子狀態吸附在高嶺土和水雲母等粘土礦物上；離子型稀土礦系含稀土花崗岩或火山岩經多年風化形成粘土礦物，解離出的稀土離子以水合離子或羥基水合離子吸附在粘土礦物上。吸附在粘土礦物上的稀土離子在水中不溶解，但遵循離子交換規律，可用化學法提取稀土。稀土礦種90％的稀土可以用稀土浸出藥劑如硫酸、硫酸氫氨或者硫銨等以離子交換淋洗方式使其進入溶液，然後將稀土沉澱劑如草酸、氨水或者碳酸氫氨等加入溶液中，使稀土沉澱析出，因此，該種稀土礦被命名為「離子型稀土礦」。迄今，離子型稀土礦的浸出與富集技術主要有兩種，一種為『池浸』，一種為『原地浸礦』。因池浸對生態環境帶來的破壞與影響很大，現推行的是原地浸礦。

稀土是人類和高科技不可或缺的戰略性礦產資源，中國則在稀土產業鏈的上游尤其具發展優勢，國際經貿上以此作為籌碼對付西方國家，往往具有卡脖子、掐咽喉之效。中國前領導人鄧小平於1992年參訪包頭市白雲鄂博區的稀土礦場時，說過一句警世良言：「中東有石油，中國有稀土」。中國目前是世界上唯一具有稀土全產業鏈的國家，對全球稀土產業鏈的某些環節有近乎絕對的主導權。歐美等西方國家正努力擺脫受中國控制局面的同時，中國又在2021年底成立「中國稀土集團」，重組「稀土國家隊」，企圖鞏固其全球稀土龍頭地位。江西省的贛州稀土集團有限公司為此「稀土國家隊」成員之一。

贛州稀土集團簡介

贛州稀土集團有限公司前身為贛州稀土發展控股有限公司，成立於2010年11月，並於2011年12月更名為贛州稀土集團有限公司，經營稀土開採和冶煉分離。公司旗下擁有中國南方稀土集團、贛州工業投資集團、贛州稀土礦業有限公司等70餘家全資、控股及參股公司。公司業務涵蓋稀土、稀有金屬、金融資產三大領域。其中，稀土領域以中國南方稀土集團為核心，主要從事稀土原礦開採、稀土冶煉分離、稀土綜合回收利用、稀土精深加工應用、稀土產品貿易、稀土應用研發和技術服務；稀有金屬領域主要從事鎢、螢石、鉛鋅等礦產資源的開發與利用；金融資產領域主要從事稀土與鎢等稀有金屬的投資和管理、基金投資和管理、稀有金屬交易平台運營與管理等。贛州稀土集團有限公司主要生產的稀土產品，包括用於永磁電機的稀土磁性材料、用於新能源及應用元件的稀土發光材料、用於催化拋光的稀土功能陶瓷、用於各種動力電池及儲氫系統等應用的稀土儲氫材料等產品。

● 旗下贛州稀土友力科技
贛州稀土友力科技開發有限公司在釹鐵硼加工技術領域方面，開發一種釹鐵硼廢料萃取三相物的回收方法[1]。如圖1所示，該方法首先收集釹鐵硼廢料萃取過程產生的三相物，自然靜置、澄清分層後回收有機相和水相，回用至萃取槽(S1)；接著向過濾後剩餘的三相物加入助溶劑，再攪拌靜置、澄清分層後回收水相，回用至萃取槽(S2)；最後將助溶劑反應後的三相物加入浸出劑，攪拌後將溶出的水相稀土回收、溶出的有機相經水洗回用至萃取槽、渣相經壓濾烘乾成環保渣集中處理(S3)。該方法特徵在萃取過程中進行固液分離，然後分別從固液兩態中分別得到有機相和水相，並將其回槽再利用，實現資源回收利用降低生產成本，同時避免三相物擱置、掩埋造成的環境污染，利於環保。

圖1. 釹鐵硼廢料萃取三相物回收方法的流程示意圖

芮嘉瑋繪製

此外，該公司也對稀土生產過程中所需用的分離裝置或混合設備申請專利，例如涉及稀土金屬之提取或者稀土粉碎預處理等有關萃取皂化澄清設備、稀土溶液混合裝置、攪拌混料裝置以及稀土廢料回收用之稀土打散裝置等設備。

● 旗下贛州稀土礦業有限公司
離子型稀土礦的開採，一直沒有擺脫環境污染的問題，同時回收率偏低也造成了部份稀土資源的浪費。贛州稀土礦業有限公司開發出一種南方離子吸附型稀土礦浸取母液中回收稀土的技術[2]，包括礦山稀土浸取母液收集、磷酸二異辛酯(P204)有機相配製、稀土萃取、稀土複鹽沉澱除雜、硫酸稀土複鹽鹼轉化等步驟。此回收稀土專利技術，使用P204富集稀土離子、以硫酸反萃，且反萃液用硫酸鈉得到複鹽沉澱，並用氫氧化鈉進行鹼轉得到氫氧化稀土，減少了沉澱用的大量碳酸氫銨，且複鹽沉澱和鹼轉使得稀土離子與雜質離子得以有效分離，提高了產品品質，減少了後期分離預處理的成本。不僅稀土回收率高於95%，稀土礦山母液無需預處理，無氨氮增加，生產成本低，又能減少氨氮對環境的污染。

此外，該公司也發明一種強酸型聚苯乙烯陽離子交換樹脂[3]，應用於稀土金屬離子的吸附中，無需經過預處理或添加其他試劑，無污染且不產生任何廢棄物，吸附效果好，具有交聯結構均勻、含水率高、離子交換容量大和環保等優點。其專利的特徵在於該聚苯乙烯陽離子交換樹脂是以苯乙烯為單體，以亞甲基雙丙烯醯為交聯劑，該單體苯乙烯與交聯劑亞甲基雙丙烯醯的品質比為1：0.01-0.5，在致孔劑和引發劑的作用下經成球、定型老化得到微球，然後在醇溶劑中超聲洗滌脫除致孔劑，再經磺化處理得到磺化產物，後直接倒入冰水中洗滌、過濾而得。

● 旗下贛州稀土開採技術服務有限公司
贛州稀土開採技術服務有限公司為贛州稀土礦業有限公司下屬子公司，成立於2016 年1月，主要從事離子型稀土開採新技術研發、對外承接礦山開採技術諮詢服務及稀土產品經營等業務。

該公司在稀土礦開採工藝方面，開發一種南方離子型稀土礦的浸礦方法[4]，採用如圖2所示的配液、注液、氧化鎂水化、稀土回收、以及稀土的澄清與固液分離等步驟，並採用中性電解質溶液，利用離子交換時置換出的酸維持稀土離子的遷移，進行離子型稀土礦的開採。

此外，該公司也發明了一種南方離子型稀土礦無氨開採工藝[5]，在原地浸礦技術的基礎上，使用硫酸鎂+硫酸鈉作為浸礦劑，碳酸氫鈉作為沉澱劑產出碳酸稀土或採用萃取的方式產出合格的高濃度稀土料液為產品，從根本上避免了氨氮對環境的影響，並利用氧化鎂的特性使稀土富集物快速沉澱，縮短流程時間。除此之外，該公司也對稀土礦回收技術申請專利，例如涉及一種南方稀土礦浸出母液沉澱法回收稀土的工藝[6]。

圖2. 南方離子型稀土礦的浸礦方法

芮嘉瑋繪製

展望未來

離子型稀土技術是中國自主擁有的智慧財產權。南方離子型稀土礦的開採提取技術已經過40多年的發展，稀土回收率雖有了改善，但仍有不少理論和實際問題有待解決，包括新型高效低污染浸取劑和沉澱劑的研發、原地浸礦過程中的擴散機制等都是未來南方離子型稀土礦化學提取技術研究的重要方向。

然而，無庸置疑的是，南方離子型稀土礦是中國特有的、世界罕見的稀土資源種類，具有巨大的經濟價值與戰略價值，已成為世界稀土貿易與經濟發展中非常重要的一支不可或缺的力量，其提取技術及開發利用水準對世界新材料、新能源的發展影響巨大，中國也順勢將這方面稀土資源的優勢轉變為經濟上的優勢。

備註：

【本文僅反映專家作者意見，不代表本報及其任職單位之立場。】

作者： 芮嘉瑋 現任： 中技社能源暨產業研究中心組長 學歷： 國立清華大學 奈米工程與微系統研究所 博士 中原大學 財經法律研究所 碩士 國立台灣科技大學 材料科學與工程研究所 碩士 經歷： 工研院技術移轉與法律中心執行長室 工研院電子與光電研究所專利副主委 光電產業智權經理 專長： 長期從事產業研究、專利智財與投資評估等工作，專注於能源、產業、環境、經濟等議題。擅長創新技術策略分析、科技預測及評估、專利分析與布局、產業分析、智慧財產權管理與經營策略、專利的商業化與貨幣化。熟捻產業技術發展趨勢，並常在各媒體平台發表文章、應邀演講，成功引領技術前瞻與產業關鍵議題。

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