吸取中国教训，澳洲稀土精炼避开污染老路！斥资百亿挑战“绿色”难题（组图）

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澳洲广播公司报道，澳洲拥有丰富的稀土资源——这些矿物对从风力涡轮机到高超音速导弹等各类尖端技术都至关重要。迄今为止，大部分稀土都被送往中国进行精炼。

这主要是因为精炼过程既污染严重，又昂贵且缺乏政治支持。

但在上个月与美国签署了一项价值130亿澳元的关键矿产协议，以推动生产和精炼之后，澳洲必须应对一些重大的环境挑战——主要集中在水资源方面。

悉尼大学化学工程教授、可持续矿物加工研究者Marjorie Valix表示，澳洲在这一领域拥有“充足的机会与责任”。

Valix说：“在澳洲，稀土并不稀有——尤其是轻稀土，但水是其中的脆弱环节之一。”

（图片来源：澳洲广播公司）

瓶颈所在

十多年前，当研究员Jane Klinger首次造访位于内蒙古包头的白云鄂博矿——全球最大的稀土矿时，她原以为自己将看到绿色科技的未来。

然而，她发现的却是一个警示故事：酸性废水和放射性残渣被排入未铺衬的池塘，周围的河流和农田也受到污染。

《Rare Earth Frontiers》一书的作者Klinger教授告诉澳洲广播公司：“我们想要的那部分物质通常只占所开采矿石的一小部分。”

“然后要通过产生大量废料的过程，把有价值的部分从岩石中分离出来。人们并没有真正理解我们说的废料数量有多大。”

每生产一吨稀土氧化物，大约会产生2000吨酸性废水。

一位当地出租车司机指着一所新建的骨病医院，提醒她注意包头周边正在发生的事情。

她后来发现，癌症、砷中毒以及骨骼和关节畸形病例激增，而这些都与多年无监管排放有关。

澳洲国立大学经济地质学教授John Mavrogenes表示，中国企业曾通过钻孔并向其中注入化学物质的方式进行开采。

他说：“他们后来发现环境破坏太严重了，连中国自己都决定也许该停止这种做法。”

健康与环境影响极其严峻，北京此后已收紧监管，并对部分矿区进行了清理。

中国还将部分污染最严重的精炼工艺转移至邻国缅甸。

据当地媒体报道，在中国南方另一主要稀土产区江西省，过去十年已有逾百个矿区被关闭并改建为公园。

（图片来源：澳洲广播公司）

吸取中国的教训

专家坚称，澳洲可以做得更好。

位于维州西部的Donald Rare Earth and Mineral Sands矿——上月获批为重大项目——将采用比硬岩采矿化学品使用量更少的提取方法。

项目投产后，预计将成为中国以外全球第四大稀土矿。

该项目的辐射顾问Daniel Emes表示，该矿石在澳洲标准下“低于放射性阈值”。

项目公司Astron计划对土地进行复原，并将稀土精矿运往犹他州进一步加工，同时回收其中的铀。

维州全面禁止铀矿开采，但美国打算将这些副产品用作核电燃料。

Klinger表示，她在中国得到的最重要教训之一其实非常简单。

她说：“不要把这些废料倾倒在没有衬层的尾矿池中，不要污染地下水，同时也要注意是谁在进行建模和监测。”

当Donald矿明年开始生产时，加工过程将在封闭厂房内进行，废料将密封入容器并运往场外。

但澳洲并非一直有完美纪录：过去北领地的水力压裂项目以及一些老煤矿都显示出环境监管可能失效的情况。

（图片来源：澳洲广播公司）

水资源困境

中国在稀土分离和精炼领域占据主导地位，控制了全球超过90%的产量。

在西澳，Iluka Resources正在建设澳洲首个稀土精炼厂。

这一过程——粉碎岩石、分离矿物并中和废料——需要大量用水。Iluka的精炼厂每年将消耗接近1千兆升的地下水。

Iluka稀土部门主管Dan McGrath告诉澳洲广播公司，该厂将作为“零液体排放”设施运行。

他说：“与其他设施不同，我们在任何阶段都不会向环境排放水，我们的设计完全避免产生液体废物，而所使用的试剂能生成可销售的肥料副产品，无需处理处置。”

“所有剩余固体将被填入现有矿坑中，无需新建废料储存设施或地面堆放场。”

Mavrogenes表示，水资源短缺已在决定新矿项目能否获批方面发挥作用。

他说：“水是个问题，因为大多数矿石都位于缺水地区。”

（图片来源：澳洲广播公司）

Iluka精炼厂将生产轻稀土和重稀土氧化物，用于包括医疗设备和国防武器在内的先进制造业。

厂区还将建有废水处理设施，但在持续的水资源紧张背景下，这一计划引发了批评。

在维州，Astron已从Grampians Wimmera Mallee Water获得用水权。

包括Mavrogenes在内的地质学家警告称，必须确保安全的水源并在规划中考虑气候变化因素。

他指出：“洪水可能导致加工中断，尤其是采用堆浸工艺时。”

堆浸是指将化学溶液滴淋在堆积的碎矿上（通常在池中），以溶解金属。

（图片来源：澳洲广播公司）

澳洲最大稀土生产商Lynas Rare Earths，曾因向马来西亚运送半成品精矿进行精炼而引发环保担忧。

该公司起初因低水平放射性废料问题遭遇当地抗议。

马来西亚拉曼大学机械与材料工程系助理教授Kuan Seng How表示，Lynas后来建造了永久密封设施，以防止地下水渗漏——虽然成本高昂，但这是必要的补救措施。

Iluka的新精炼厂与Lynas的整治努力共同说明一个道理：精炼不仅是工程问题，更是资源管理问题。

（图片来源：澳洲广播公司）

更清洁的前沿

中国如今在废水池中铺设膨润土黏土以减少泄漏，并回收部分径流再利用。

但据中国期刊《现代矿业》近期发表的文章指出，即便如此，仍有部分渗漏未能完全阻止。

业界和科研人员目前正在探索无水提取技术，例如溶剂解法（solvolysis）——该工艺使用化学溶剂而非水来提取稀土。

Valix说：“它能在一步中实现金属的浸出和分离，但尚未实现规模化——而且目前成本更高。”

（图片来源：澳洲广播公司）

她认为，水资源管理将成为澳洲雄心的关键考验。

她说：“在化学工程领域，我们已经在对从开采到加工各环节的用水进行建模，以便行业能更可持续地管理它。”

悉尼大学的她的同事Susan Park补充道，随着各国竞相升级稀土加工能力，澳洲必须加大知识投入。

她说：“问题之一是缺乏针对这些技术工艺的长期研发和人才培养。”

（图片来源：澳洲广播公司）

中国或已领先一步，正在大规模测试新技术。

今年1月，中国科学院宣布取得突破：一种电动提取技术可使浸出剂用量减少80%，采矿时间减少70%，能耗降低60%。

据在《Nature Sustainability》期刊发表成果的科学家表示，该方法或很快可实现大规模应用。

Valix表示，对澳洲来说，障碍不在能力，而在于投入。

她说：“我们并不是没有技术，我们缺少的是投资，以及像电池制造商或制造业这样的本地应用市场。”

（Krystal）

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