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新分析显示美国已拥有所需关键矿产 -- U.S. already has the critical minerals it needs, according to new analysis

文章摘要

美国现有的采矿设施每年已开采出满足能源、国防和技术应用所需的关键矿物,但这些矿物如钴、锂、镓以及稀土元素如钕和钇,目前作为金、锌等其他矿物的尾矿被丢弃。科罗拉多矿业学院的研究人员呼吁加强研究、开发及政策支持,以提高这些关键矿物的回收率。

文章总结

美国已拥有所需的关键矿物,但正被丢弃——新分析揭示

科罗拉多矿业学院的研究人员在最新发表于《科学》杂志的文章中呼吁加强研究、开发与政策支持,以提高关键矿物的回收率。

根据这项新分析,美国每年在能源、国防和技术应用中所需要的所有关键矿物,实际上已经在美国现有的采矿设施中被开采出来。然而,这些矿物,如钴、锂、镓以及钕和钇等稀土元素,目前却被作为金、锌等其他矿物开采的尾矿丢弃。

科罗拉多矿业学院采矿工程副教授、该研究的主要作者伊丽莎白·霍利指出:“挑战在于回收。这就像从面团中提取盐一样,我们需要更多的研究、开发与政策支持,才能使这些关键矿物的回收在经济上可行。”

为了进行这项分析,霍利及其团队建立了一个数据库,收录了美国联邦许可的金属矿山的年产量数据。他们使用统计重采样技术,将这些数据与美国地质调查局、澳大利亚地球科学局和加拿大地质调查局最近汇编的矿石中关键矿物的地球化学浓度数据相结合。

通过这种方法,霍利的团队能够估算出美国金属矿山每年开采和加工但未被回收的关键矿物的数量。这些有价值的矿物最终成为被丢弃的尾矿,必须进行储存和监控以防止环境污染。

霍利表示:“这是一个全新的‘低垂果实’视角——我们展示了每种关键矿物的存在位置,以及在某些地点,即使只回收1%的特定关键矿物,也可能产生巨大影响,在许多情况下显著减少甚至消除对该矿物的进口需求。”

该分析涵盖了70种元素,应用于从手机等消费电子产品到医疗设备、卫星、可再生能源以及战斗机等领域。研究表明,美国其他矿山未回收的副产品可以满足除铂和钯之外的所有关键矿物的需求。

增强回收的好处不仅体现在经济和地缘政治上,还具有环境效益。霍利指出,回收这些关键矿物而不是将其作为尾矿丢弃,将减少矿山废物对环境的影响,并为建筑和其他行业的再利用开辟更多机会。

霍利强调:“既然我们已经知道哪些地点是‘低垂果实’,接下来需要对含有这些化学元素的矿物进行详细分析,并测试适合从这些特定矿物中回收元素的技术。我们还需要制定政策,激励矿山运营商增加额外的加工基础设施。尽管这些元素是必需的,但如果没有适当的政策,它们的市场价值可能不足以激励运营商投资新设备和新工艺。”

该研究的合著者包括地质学博士生卡尔利·哈登、应用数学与统计学副教授多里特·哈默林、经济学与商业研究教授罗德·埃格特、采矿工程研究教授埃里克·斯皮勒以及采矿工程教授普里西拉·尼尔森。

完整论文《从美国金属矿山回收副产品可减少对关键矿物的进口依赖》已发表在《科学》杂志网站上。如需在论文印刷版发布前获取数据和图表,请联系科罗拉多矿业学院媒体关系专家埃里希·基什纳。

评论总结

评论主要围绕稀土资源的开采、加工及其对环境和经济的影響展开,观点多样且涉及多个方面。以下是总结:

  1. 稀土开采的环境影响

    • MisterTea指出,稀土提炼过程中产生的废料问题严重,并引用BBC文章描述其环境影响。
      引用
      • "Though it doesn't address the issue of waste from the refining process..."
      • "https://www.bbc.com/future/article/20150402-the-worst-place-on-earth"
    • non_aligned提到美国公众对环境污染项目的接受度低,宁愿忍受水资源短缺也不愿建设新水坝。
      引用
      • "The problem is that the US, for the most part, no longer has any appetite for projects that leave the landscape scarred..."
      • "In California, we prefer to go through annual cycles of water rationing rather than build new dams."
  2. 稀土供应链的依赖与风险

    • thisisnotauser分享其在美国国防部项目中的经历,强调美国对中国稀土的依赖及其潜在风险。
      引用
      • "We had to write a monthly memo about the risk to our $10B program that China would just stop selling it to us."
      • "The problem boiled down to the Chinese government buying out and shutting down any competitors..."
    • AceJohnny2指出美国将高污染的稀土开采和加工外包,虽然减少了国内环境压力,但也增加了对外部资源的依赖。
      引用
      • "It's to the US's advantage to outsource very polluting mining and processing of critical minerals."
      • "The US becomes dependent on an external source, and the cost of bringing up internal production increases..."
  3. 稀土开采的经济与政策挑战

    • bdamm质疑为何美国拥有丰富的稀土资源却依赖中国,并探讨了劳动力、法规和土地成本等因素。
      引用
      • "Why is it so assumed that only China can produce rare earths?"
      • "If the cost of rare earths was double or even triple... how much does that actually impact the end price of a consumer good?"
    • eszed建议通过关税和补贴政策来解决稀土供应链问题,同时强调环境法规的重要性。
      引用
      • "This is a legitimate use-case for targeted tariffs and / or subsidies."
      • "Environmental regulations, so mining and refining sites don't turn into what's described in a sibling comment."
  4. 稀土资源的全球布局与未来展望

    • dwd提到澳大利亚企业在稀土加工领域的投资,如Iluka和Lynas的扩建计划。
      引用
      • "Iluka (Aus) has a mineral sands stockpile... and are constructing a refinery next to the heap."
      • "Lynas (Aus) has two refineries... and is partnering with a Korean firm in magnet production."
    • measurablefunc推荐Vaclav Smil和Mark Mills的研究,强调稀土和能源转型的复杂性。
      引用
      • "The material reality & physics of the situation is much more complicated & dire than people realize."
      • "https://www.youtube.com/watch?v=K8Nz-4eEBTw"

总结:评论反映了稀土资源开采与加工的环境、经济和政治挑战,强调了美国对中国稀土的依赖及其潜在风险,同时探讨了通过政策调整和全球布局来应对这些问题的可能性。