稀土金属镧铈镨钕钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥钪钷钇
世界各国转型中至关重要的稀土资源的控制



据外媒8月2日消息,为绿色能源转型提炼稀土是困难的。问问MP Materials和Lynas就知道了。

除中国外,全球最大的两家稀土公司正面临挑战,它们将矿山出产的矿石转化为磁铁的基本材料,这些磁铁在全球经济中广泛使用,从苹果(Apple)的iPhone到特斯拉(Tesla)的Model 3,再到洛克希德·马丁(Lockheed Martin)的F-35战斗机。

在北京上个月对战略金属镓和锗实施出口管制后,西方推动发展关键矿物的独立供应变得更加紧迫,这引发了全球对中国下一步可能会阻止稀土或加工技术出口的担忧。

对十几位咨询师、高管、投资者和行业分析师的采访显示,MP、Lynas和其他公司最近在提炼自己的稀土方面遇到的困难,突显出世界其他地区在打破中国对17种清洁能源转型所需关键金属的控制方面面临的艰巨任务。

技术的复杂性、合作关系的紧张以及对污染的担忧阻碍了企业从中国手中夺取市场份额的能力。根据国际能源署(International Energy Agency)的数据,中国控制着全球87%的稀土精炼产能。

如果项目继续举步维艰,在没有北京的参与下,一些经济体可能无法实现2050年将碳排放降至零的目标,从而将气候变化的影响降至最低。

据两名知情人士透露,澳大利亚莱纳斯(Lynas)与德克萨斯州一家合作伙伴在美国建造一家稀土精炼厂的计划已告失败。莱纳斯曾表示,该公司正在努力完成西澳大利亚的一家稀土精炼厂的建设,该精炼厂遇到了障碍,并正在德克萨斯州的其他地方建设自己的工厂。

MP的目标是在2020年提炼自己的稀土金属,但受到新冠疫情和技术挑战的阻碍,将目标推迟到2023年底。最新消息可能会在周四公布,届时该公司预计将公布季度业绩。

去年年底,总部位于美国的MP表示,该公司正在其加州矿山附近调试炼油设备,这是一个复杂的校准过程的一部分,但迄今尚未取得成功,这使得该公司的炼油业务以及几乎所有收入都依赖于中国。MP还在德克萨斯州建造一个磁体设施,为通用汽车提供所需的加州精炼设备。

MP首席执行官兼最大股东吉姆•利廷斯基(Jim Litinsky) 5月对投资者表示:“(稀土)调试过程非常艰苦,走走停停。”

MP的第二大股东是中国的盛和资源(Shenghe Resources)。该公司拒绝在公布业绩前置评。

“稀土的提炼过程可能非常挑剔,”亚利桑那大学(University of Arizona)采矿和地质工程系的负责人克雷·卢克斯巴克(Kray Luxbacker)说,他与MP或其同行无关。“有很多复杂的步骤。”

稀土磁体将能量转化为运动,是电动汽车马达的重要组成部分。它们比传统磁铁更轻,可以承受更高的温度,部分原因是它们独特的化学性质。

根据矿床的地质情况,稀土精炼厂必须处理17种金属,每种金属的大小和原子量几乎相同,这使得分离变得复杂。这些稀土必须按照特定的顺序进行梳理,以防止MP及其同行挑选他们可能想要的特定元素。

例如,为了提取钕和镨来制造电动汽车磁铁,MP必须首先去除不太理想的镧和铈,这两种元素占其加州矿床的83%,这一过程依赖于一种复杂的酸、碱和其他化学物质的混合物,这些化学物质是根据矿山的地质条件定制的。

虽然MP依靠中国的专业知识重新启动了2017年购买的矿山,但在定制炼油设备方面,这些专业知识的帮助不大。分析人士说,类似的问题可能会困扰另外六家打算在世界其他地方独立提炼石油的公司。

伯明翰大学冶金学教授艾伦•沃尔顿表示:“中国多年来的做法是,他们在将(稀土)材料从矿山一直转化为磁铁的加工能力上进行了大量聪明的投资。”
 

经济控制

分析人士表示,中国的炼油技术使其能够在加工链的不同阶段(包括制成品的低价)操纵稀土价格,以抑制外国竞争。

Adamas Intelligence的矿产顾问Ryan Castilloux说,稀土精炼“即使是那些正在开发磁性的人也没有真正解决问题”。

Castilloux补充说,通过战略重点关注使用磁铁的行业,北京可以推动其蓬勃发展的电动汽车行业。这些磁铁是由中国提炼的稀土制成的,利润率故意保持在较低水平。

上个月,稀土价格跌至近三年来的最低水平,部分原因是中国供应不断增加,中国模式由此得到了明显的缓解。中国还向使用中国材料的磁铁制造商提供13%的出口退税,进一步巩固了中国的主导地位。

多年来,中国政府一直允许进口被称为稀土精矿的轻度加工岩石,用于精炼。分析人士说,这一策略有助于确保价格能够激励其他国家开采新矿,而不是建造同样可能产生放射性废物的加工厂。

去年,MP向中国出口了约4.3万吨精炼精矿。监管文件显示,该公司还一直在亏本向中国出售其位于加州的工厂前所有者留下的氟化物废料,该工厂对氟化物有严格的储存规定。

缅甸、越南和其他国家也将精矿运往中国进行精炼。

莱纳斯在马来西亚提炼精矿,在澳大利亚生产,但吉隆坡当局计划明年禁止进口,理由是担心莱纳斯工厂泄露放射性废物。莱纳斯否认了这一指控。该公司计划今年晚些时候在澳大利亚开设一家替代加工厂。

长期以来,该公司一直在美国向私人控股的蓝线(Blue Line)出售稀土金属,以加工成特殊材料。

据路透社获得的电子邮件显示,2019年,这两家公司同意在德克萨斯州圣安东尼奥附近建造炼油设施,并与特朗普政府官员讨论了他们的计划,即成为“中国以外世界上唯一一家大规模分离(稀土元素)生产商”。

但两位消息人士告诉路透社,这项部分由五角大楼资助的努力已经失败。坍塌的原因之前没有报道过,目前无法立即确定。

蓝线没有对莱纳斯发表评论。五角大楼表示,无法立即置评。莱纳斯提到了过去的新闻稿,但拒绝进一步置评。与此同时,莱纳斯本周更新了在五角大楼提供的2.58亿美元资金支持下,正在德克萨斯州沿海建造其他炼油设施的计划。

据Adamas Intelligence称,在其他地方,瑞典、南非、澳大利亚和其他国家的项目旨在从矿山废物和副产品中提取稀土,如果成功,这些项目可以满足全球8%的需求。

市场数据提供商Benchmark Mineral Intelligence估计,全球89%的钕和镨(电动汽车磁铁的关键金属)是中国提炼的,预计到2028年,这一主导地位将下降到75%。

基准预测,到2028年,中国对镝精炼的全球控制将从2023年的99%下滑至94%。镝有助于在高温下保持磁化。
 

清洁技术

行业分析人士表示,要在不牺牲环境质量的情况下打破中国对该行业的控制,还需要进行关键的创新,因为对当前工艺产生的有毒废物的担忧阻碍了项目。

2016年,由于担心化学物质可能渗入饮用水,领先材料公司(Leading Edge Materials)开发瑞典诺拉卡尔(Norra Karr)稀土矿床的努力被叫停。该公司重新制定了矿山计划,使其更具可持续性,并于今年提交了一份新的环境申请。

今年5月,特斯拉宣布计划生产不含稀土的电动汽车磁铁,理由是现有工艺存在“环境和健康风险”。

美国稀土公司(American rare Earths)总裁梅丽莎•桑德森(Melissa Sanderson)表示:“中国在几十年前做出了发展稀土加工能力的战略决策,尽管现有技术会对环境造成影响。”该公司正在开发几个美国稀土项目。

美国稀土公司正与劳伦斯利弗莫尔实验室的美国政府科学家合作,开发可以加工稀土的细菌。私人控股的Locus Mining和Aether Bio也分别在研究使用生物表面活性剂和纳米技术的方法。

UCore Rare Metals、Mosaic和私人持有的USA Rare Earth也在研究各种加工技术。

不过,更清洁的解决方案还需要数年时间才能投入生产。

地缘政治咨询公司Horizon Advisory的联合创始人内森·皮卡西奇(Nathan Picarsic)说:“如果你能创新,并为市场带来有效生产稀土的解决方案,你就有了巨大的市场机会。”



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