我国科学家革新稀土开采技术：采收率超 95%、时间缩短 70%、能耗降低 60%

IT之家 1 月 9 日报道，中国科学院广州地球化学研究所于 1 月 7 日发布了一篇博文，宣布我国科学家成功研发并进行中试（介于实验室和小规模工业生产之间的一个环节）新型稀土电驱开采技术，从而实现了高效且环保的稀土开采技术，研究成果已在《自然-可持续》上发表。

该项技术的采收率超过 95%，与传统方法相比，浸取剂的用量降低了 80%，开采周期缩短了 70%，能耗减少了 60%，氨氮的排放量也下降了 95%，展现出显著的经济效益和环境友好性。

项目背景

稀土作为全球战略性矿产资源，其重要性不容小觑。

我国的风化壳型稀土矿是全球主要的稀土来源，占据90% 以上的 中重稀土供应。然而，传统的风化壳型稀土开采技术，如铵盐原位浸取，面临着严重的生态破坏、长周期浸出和资源利用效率低等缺陷，自2018年起已被我国禁止使用。

项目介绍

为了解决风化壳型稀土矿的绿色高效开采难题，中国科学院广州地化所于2023年首次提出了一种绿色、高效、经济且快速的电驱开采技术概念，并在原理可行性方面取得了初步实验成果。

尽管如此，在实际应用中，该技术仍面临多项挑战，包括电极在潮湿和腐蚀性环境中的稳定性，大规模矿区应用时可能导致的浸出液泄漏，及地下水文条件与矿体结构对稀土采收率产生复杂影响。

在广州地化所，朱建喜研究员和何宏平院士团队深耕科学问题，对核心技术进行攻关，推动稀土电驱开采技术的进步与完善。

研究团队克服了常规金属电极易腐蚀的问题，研发出了一种新型塑料导电电极。这种电极展现出优异的导电性（200 S/m）及良好的耐电流冲击能力（达到 70 A，经过两个月仍无损伤）。

而且，由于塑料表面的疏水特性，该电极可有效防止电化学腐蚀，减少水电解，同时其柔韧性也让其更好地贴合矿体表面，进一步提升电驱开采的效率。

经过60天的连续供电，工业试验中的稀土采收率超过了 95%（图 2a）。环境监测结果显示，地下水和地表水中的氨氮排放量相较于传统开采工艺减少了 95%（图 2b，2c），显著降低了稀土开采对环境的影响。

根据技术经济分析，即便不考虑环境修复成本，电驱开采技术与传统开采技术在经济成本上可相提并论，但传统工艺的后续环境成本和生态修复费用（特别是在氨氮污染方面）通常会显著增加。因此，电驱开采技术显示出其潜在的经济性与环境友好优势。

IT之家提供相关参考链接

• 广州地化所朱建喜研究员与何宏平院士团队在风化壳型稀土的绿色、高效电驱开采技术研发上取得显著进展

• Gaofeng Wang, Jianxi Zhu*, Xiaoliang Liang, Bowen Ling, Jie Xu, Yongqiang Yang, Shichang Kang, Wei Tan, Yongjin Xu, Xiaoshan Zou, Lingyu Ran, Jingming Wei, Hongping He, 通过电动效应实现工业规模的可持续稀土开采，《自然可持续性》，2025年。DO1:10.1038/s41893-024-01501-9

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