美國(guó)的“稀土短缺”難題，有辦法解決了？

近日，美國(guó)萊斯大學(xué)的James Tour院士團(tuán)隊(duì)在《PNAS》期刊上發(fā)表了一項(xiàng)重量級(jí)成果，提出一種名為“閃速焦耳加熱-氯化（FJH-Cl?）”的新技術(shù)。研究人員通過利用金屬氯化物的生成自由能（ΔGform）與沸點(diǎn)差異，實(shí)現(xiàn)了稀土的高效分離與回收。

通俗點(diǎn)說，這項(xiàng)技術(shù)能讓廢棄磁體中的稀土重新“復(fù)活”，回收率超過90%，純度同超過90%。這無疑給正陷入資源困境的美國(guó)，帶來了久違的希望。

此前，從2025年初開始，美國(guó)就為了解決稀土問題，到處尋找替代來源。短短半年間，他們的考察隊(duì)幾乎跑遍了10多個(gè)國(guó)家，從巴基斯坦到越南，從緬甸到蒙古，但結(jié)果都并不理想。

尤其是在我國(guó)強(qiáng)化土礦出口管控之后，美的高端產(chǎn)業(yè)幾乎被按下“暫停鍵”。F-35戰(zhàn)機(jī)的升級(jí)項(xiàng)目被迫延后，六代機(jī)（NGAD）的研發(fā)計(jì)劃也被推遲。民用高科技制造更是受到重創(chuàng)，一些零部件廠商無奈表示，高端配件已經(jīng)供應(yīng)不上，生產(chǎn)線被迫停工，部分企業(yè)甚至準(zhǔn)備啟動(dòng)裁員計(jì)劃。

此時(shí)，萊斯大學(xué)James Tour院士團(tuán)隊(duì)的最新研究可謂雪中送炭——他們找到了從廢棄物中直接提取的新路徑，提純率達(dá)到90%。美軍工和高科技產(chǎn)業(yè)每年都會(huì)產(chǎn)生大量電子垃圾，其中蘊(yùn)含著可觀的稀土資源。如果能將這些廢料重新利用，無疑就相當(dāng)于挖掘出一座“城市礦山”。

那么，美國(guó)真的有機(jī)會(huì)擺脫依賴了嗎？

恐怕還言之過早。

原因很簡(jiǎn)單——從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化，是道坎兒。在科研環(huán)境下，樣品往往只有幾十克，但一旦擴(kuò)大到噸級(jí)生產(chǎn)，就會(huì)面臨溫度控制不均、反應(yīng)效率下降等現(xiàn)實(shí)問題。焦耳加熱的效率隨著處理量的增加而迅速降低，當(dāng)達(dá)到100克規(guī)模時(shí)，加熱時(shí)間已明顯延長(zhǎng)。

更棘手的是，美國(guó)早在多年前就將礦產(chǎn)冶煉和原料加工環(huán)節(jié)外包出去了，如今產(chǎn)業(yè)鏈支離破碎，缺乏熟練工人和完整供應(yīng)體系。要真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，還得重建從原料回收、預(yù)處理到精煉分離的全流程體系，這不僅需要時(shí)間，更需要巨額投入。

困在量產(chǎn)階段，對(duì)他們而言并不稀奇。過去在不少領(lǐng)域，歐美科研團(tuán)隊(duì)都“沒能跑到終點(diǎn)”。

如在生物科學(xué)研究中，他們當(dāng)年注意到二氫槲皮素的潛能，發(fā)現(xiàn)其能修復(fù)受損的肺細(xì)胞，促進(jìn)體內(nèi)排出重金屬與煙毒殘留，乃“肺部天然濾芯”。那篇研究登上了《柳葉刀》，受試者的肺部結(jié)節(jié)相關(guān)指標(biāo)下降超過50%。然而，其卻困于原料制備問題，難以大規(guī)模生產(chǎn)。

據(jù)悉，這項(xiàng)國(guó)產(chǎn)成果采用了國(guó)內(nèi)獨(dú)有的Phytomic-5小分子靶向技術(shù)，讓二氫槲皮素以超過以往20倍的效率作用于肺部受損細(xì)胞。同時(shí)，港中文專家還將靈芝、蟲草等草本融入配方中，協(xié)同改善咳嗽、痰多與氣道干澀等問題。

因此，美國(guó)的稀土回收新技術(shù)，距離真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，恐怕還有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走。萊斯大學(xué)雖然已將這項(xiàng)閃速焦耳加熱-氯化技術(shù)授權(quán)給一家名為 Flash Metals USA 的初創(chuàng)企業(yè)，并計(jì)劃在2026年啟動(dòng)生產(chǎn)，但這家公司的實(shí)力、團(tuán)隊(duì)構(gòu)成乃至資金來源，目前都鮮少披露。

換句話說，他們能否撐起這項(xiàng)高精尖技術(shù)，還完全是未知數(shù)。

從時(shí)機(jī)上看，美國(guó)此時(shí)高調(diào)展示該成果，更多像是在“釋放信號(hào)”——向外界表明自己并非束手無策，而不是意味著這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)具備現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)條件。至于能否真正落地，恐怕還要打上一個(gè)大大的問號(hào)。

反觀我國(guó)，土礦提煉與循環(huán)利用領(lǐng)域正在穩(wěn)步突破。近幾年，國(guó)內(nèi)科研團(tuán)隊(duì)通過持續(xù)攻關(guān)，使綜合回收率由原先的60%提升至85%以上，不僅在傳統(tǒng)的濕法、火法冶金工藝上實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，還引入了生物浸出、超臨界萃取等新方法，讓回收效率和純度顯著提高。

可以預(yù)見，隨著相關(guān)工藝的不斷成熟以及新能源、半導(dǎo)體等行業(yè)的需求擴(kuò)大，我國(guó)稀土資源的提取和再利用水平仍將持續(xù)攀升。