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确保欧洲高科技产业的稀土安全

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阿恩·彼得·拉特维克 (Arne Petter Ratvik) 博士致力于通过低技术含量的来源(化肥)为欧洲提供高科技产品。挪威独立研究机构SINTEF的金属专家拉特维克表示,欧洲汽车、计算机、电子、能源和其他行业所需的原材料可以从普通化肥生产中提取。

磁力吸引力

例如,工业磁铁是由位于地壳中的稀土原材料制成的,是从智能手机、平板电脑到冰箱和微波炉等各种产品的关键部件。

“化肥中的稀土可以生产出非常好的磁铁,”SINTEF 的高级研究科学家 Ratvik 说。

他领导了一个获得欧盟资助的研究项目,通过在化肥制造过程中去除稀土来增加欧洲的稀土供应。该项目名为SecREEts,截至 2022 年 11 月运行了四年半。

随着地缘战略问题暴露出欧洲供应链的脆弱性,确保欧洲获得原材料已成为欧盟政治议程的首要议题。

包括中国、刚果民主共和国和南非在内的个别非欧盟国家对一些关键原材料拥有主导控制权。

例如,据欧盟委员会称,中国精炼了全球永磁体中使用的所有稀土。

2023 年 3 月,欧盟委员会提议设定欧盟目标,即包括稀土在内的关键原材料在欧洲至少 10% 用于提取、40% 用于加工、15% 用于回收。

出土的地球

稀土由 17 种具有特殊性质的金属元素组成,可促进一系列行业的技术进步。

秘密重点关注对欧盟绿色能源转型至关重要的三种稀土:镝、钕和镨,所有稀土均用于制造电动汽车和风力涡轮机的永磁体。

Ratvik 表示,根据欧洲化肥生产情况,项目团队开发的提取技术有望满足欧洲镝、钕和镨需求的 5% 至 10% 左右。

“我们在化肥生产过程中开发了一种集成提取工艺,以提取稀土元素, ”他说。

Ratvik 表示,例如,用于制造肥料的磷矿石含有 0.3% 至 1% 的稀土。目前,这些元素只是最终出现在最终产品中,而没有赋予其任何额外价值。

磷肥是通过将磷矿石溶解在酸中生产的。在后续步骤中,不需要的元素会变成固体并过滤掉,这一化学过程称为沉淀。

为了实现其技术,SecREEts 团队包括了一个额外的沉淀步骤,可以将稀土从化肥生产流中去除。

作为该项目的一部分,稀土经过进一步加工,然后送往德国和英国的磁铁生产商。

拉特维克表示,这项活动产生了强大的高性能磁铁。

海外影响

当他思考在工业规模上部署 SecREEts 提取方法的方法以及俄罗斯乌克兰战争造成的潜在障碍时(这两个国家都是用于化肥生产的磷矿石的主要供应国),欧洲的另一位研究人员正在探索两个欧盟伙伴国家如何在亚洲应对供应链挑战。

荷兰关键矿产和产业政策专家 Jewellord Nem Singh 博士正在访问日本和韩国,与当地政府和行业代表讨论此事。

内姆·辛格(Nem Singh)在海牙国际社会研究所领导一个由欧盟资助的关于稀土地缘政治影响的研究项目。该项目名为GRIP-ARM,为期五年,截至 2026 年 1 月。

该倡议重点关注中国、巴西和哈萨克斯坦这些矿产生产国以及欧盟、日本和韩国这些稀土消费国。

GRIP-ARM 研究人员正在研究欧盟如何确保这些原材料的未来供应,同时降低开采的社会环境成本。

“我们试图了解的部分内容是导致政府和企业围绕如何确保获得关键矿产问题做出具体决定的条件,”内姆·辛格说。

处理能力

他表示,中国在稀土方面的经济优势不仅来自于控制着全球已知储量的约60%,还来自于开采和加工。

Nem Singh 表示:“自 20 世纪 70 年代以来,中国在精炼、分离和加工技术方面投入了大量资金。”

来自世界任何地方的稀土都必须运往中国,因为中国拥有加工厂和专业知识。

此外,它还建立了漫长的供应链——从采矿到加工再到制造最终产品,包括电动汽车、医疗设备和太阳能电池板。这增加了该国的经济影响力,包括对稀土价格的影响力。

尽管如此,内姆·辛格表示,中国仍然依赖其他国家生产一些技术最先进的产品。例如,他说日本公司仍然生产更好的永磁体。

内姆·辛格表示:“中国试图实现的目标是完全完成从矿物开采到高科技和先进制成品最终产品的循环。”

精细平衡

这意味着其他国家有机会重新平衡与中国的关系,同时接受中国作为主要工业参与者的角色。

“欧盟已经承认中国是战略伙伴,”内姆·辛格说。“但它也是欧盟的竞争对手,因此我们需要弄清楚如何沿着这些路线与中国建立关系。”

他列举了德国目前在欧盟支持下推动扩大半导体制造的例子,该国在面对全球竞争加剧的情况下,市场份额持续下降了三十年。

虽然这可能会在欧洲创造一个与中国脱钩的高科技产业,但德国仍然需要保留对德国汽车制造商使用的重要中国矿物的使用权。

欧盟面临的根本问题(内姆·辛格希望通过 GRIP-ARM 帮助回答)是欧洲将中国排除在与核心技术相关的供应链关键部分之外的范围。

“他们需要弄清楚是否可以在欧洲生产供应链的这些部分,”他说。

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