稀土是日本可再生能源等尖端领域不可缺少的元素。日本是世界第三大的稀土消费国，其稀土进口量的82％来自中国，占中国出口总量40％，用日本的话说是“一直以来高度依赖于中国的廉价稀土”。从2000年开始一直在探讨确保稀土稳定供应的对策。特别是2010年中国加强限制出口措施以来，日本政商各界对其稀土资源供应以及高科技发展的可持续性产生了极大的担忧。为此，日本政府高度重视稀土资源的全球战略，采取联合欧美利用WTO向中国施压，建立稀土储备，积极拓展资源外交，寻求中国以外的稀土进口来源以及合作勘探与开发稀土项目，鼓励再生回收、减少使用量，开展替代材料研发，积极开展海洋稀土资源的勘查开发，等等措施加以应对。

一、背景

近年来，日本利用其海洋资源勘查开发技术的优势，加强了对海洋稀土资源勘查开发研究和相关模拟实验，旨在为日本提供稳定的稀土供应源，保持日本制造业的国际竞争力，以及开发新用途和新产业领域等方面的优势。

2012年，分布于水深5000～6000m的海底，稀土含量达到数千ppm以上的海底沉积物，被认为有望成为新型资源的含稀土沉积物，已被确认在日本南鸟礁周边的海底存在。

在此背景下，在2013年4月日本内阁会议修订的《海洋基本计划》中，明确提出要加强“对含稀土的海底沉积物进行基础科学调查和研究，探讨其作为未来稀土资源的潜力”。据此，经济产业省于2013年12月制定的《海洋能源矿产资源开发计划》中决定，“为探讨未来的稀土资源潜力，利用3年左右的时间对海底稀土沉积物的赋存状况进行调查，确定有前景的稀土富集海域，探明远景资源量，同时，对具高粘度等特性的稀土沉积物的采泥技术和从深海底的扬泥技术，开展以开发和开采为目标的广泛的技术领域的调查和研究”。

日本石油天然气金属矿物资源机构（JOGMEC）牵头，历时3年于 2015年末完成了上述工作任务，并提交《稀土沉积物的资源潜力评价报告》（以下简称《报告》）。《报告》主要成果如下。

二、南鸟礁周边海域高品位稀土沉积物资源评价

利用活塞取样器，JOGMEC在日本南鸟礁周边43km2海域内采集了70个样品。分析表明，在南鸟礁拓洋第5海山的东部海域，发现了海洋稀土沉积物的高品位分布区（图1），该区共取了13个样品，采样点间距12.5km，稀土品位（50cm区间的平均品位）最高5366ppm，平均品位1221ppm。稀土沉积物中重稀土类的含量较高，为45.8%，尤其钇含量特别高，占重稀土总含量的65.2%。稀土资源评价结果：以湿态、平均品位2652ppm计，现阶段估算的稀土氧化物远景资源量约为77万吨。

 　　图1 南鸟礁周边海域的样品采集地点和稀土高品位度分布区

三、采泥、扬泥及冶炼实验

该项目使用模拟泥进行采泥试验，据此选定最理想的采泥刀头，通过陆上气动升降（Airlift）试验确认实施扬泥作业的可能性，取得了与采泥、扬泥相关的基础性技术数据与应用前景的评估。

在选矿技术研究中，进行了包括选择性回收稀土精矿的海底选矿研究，实施了粒度分选和浮选法等方面的基础实验。实验结果证实，稀土元素富集在粗粒（20μm以上）磷灰石中，浮选分离效果显著。

在冶炼方法研究中，确认了碳酸钠是从选矿后提取液中回收稀土的最佳沉淀剂。同时还发现，通过使用能够选择性吸附重稀土的吸附剂，可以高效回收稀土元素。

设置海底停锚系和沉降粒子捕集器的同时，对海底沉积物样品进行了生物含量分析。根据分析结果，确定该区域在现阶段并不属于异常海域。

四、开采系统的研究和经济性评价

根据基础性开采技术研究结果，提出了扬泥量为3500吨/日的开采系统及其作业流程方案，同时对该开采系统提进行了成本估算。为了确保经济可行性，选择高品位海域进行采泥和扬泥，并以提高品位为目标进行了相应的技术研发，得出的结论是：如果稀土价格能以过去的最高价保持20年的话，开采具有经济效益（图2）。

图2 稀土沉积物开采系统流程

五、JOGMEC对下一步工作的建议 

1.为了搞清楚未来开发可行性，在资源量评价方面，有必要在高品位地区进一步缩小取样间距，以便更加准确地把握稀土资源量。并且，为了查明稀土沉积物富集层和发现新的富集区，JOGMEC期待通过SIP（战略创新创造计划）和民间的共同努力，在成因分析等科学技术领域取得新的成果。

2.通过3年技术方面的调查与研究，特别是通过扬泥试验，尽管取得了技术上的前景，但是，为了在水深超过5000m以上的实际海域中应用，还应该研究大规模扬泥试验和最佳模拟方法的构建问题，进一步厘清其技术前景。

3.JOGMEC认为，切合实际的做法是：当这些研究成果和国内外技术开发的动向已被掌控、且富集区的确定、稀土价格的上涨以及开采成本的降低等前景明了的时候，再开展资源量和经济效益评价，并着手进一步研究商业性开采系统和法律制度及环境影响评价。

六、结论与认识

稀土消费量巨大的日本，其稀土需求高度依赖于中国的廉价稀土，这是他们最大的忧虑，也是一个经济巨人和资源侏儒的悲哀。

近年来，日本加强了海洋稀土研究，如能在海里解决稀土的资源问题，对日本摆脱对中国的资源依赖无疑是意义深远的。但深海稀土的开采成本很高，技术难度甚大，经济上是否可行，目前还有相当多的难题。根据JOGMEC的此项研究成果，如果利用现行技术开采南鸟礁的稀土矿床，在高品位区、采矿、杨矿、冶炼、价格等诸多假设条件均成立的条件下，商界仍处于利润边界附近，几近无利可图，市场价格稍有波动，开采企业就可能面临灭顶之灾。《报告》虽然进一步肯定了海洋稀土发现的价值，肯定了深海稀土的商业意义，但是字里行间还是透露出来重重的忧虑。因此,日本对发现深海稀土所进行的宣传，实际上带有一定的资源政治的色彩。

1.从资源评价看，目前的富集带取样间距约为12.5～25km，由于海底表面的起伏性较大，需要进一步确认含矿层横向的连续性和品位分布情况，以便计算出更加准确的资源量。因此其评估的77万吨稀土远景资源量尚有许多疑问；

2.从采泥和扬泥实验看，进行的是陆上空气升降系统模拟实验，与稀土泥高粘度性、5000～6000m深海底情况尚有巨大的差距，且实验的规模也小，与实际复杂的海底情况差距巨大，尚存在许多不确定性；

3.陆上冶炼分离系统，只是提出了一个建设性的方案，尚未进行研究及开发；

4.从经济性评估看，海洋稀土的开发，需要有高品位海域稀土矿区的保障前提条件下，且稀土价格在历史最高2011年水平保持20年才能有经济效益。稀土价格自2011年开始一直呈下跌趋势，未来还面临陆上稀土新资源的发现、替代品等因素影响，要保持20年的2011年稀土最高价的可能性尚是疑问；

5.从现在的储量调查和技术调查的程度、经济性、采泥、扬泥以及冶炼分离技术等综合考虑，我们认为现阶段把稀土作为资源，对其综合潜力的评价下结论是不合适的。日本深海稀土开发，路尚遥远！中国稀土资源仍在世界稀土资源和市场上占绝对主导地位。

详细内容，见中国地质调查局地学文献中心内部刊物《海洋地质信息》“周边国家海洋地质调查及资源开发专刊”中关于“日本对南鸟礁周边海域稀土沉积物的资源潜力评价”。

为推动全国地质与地球化学分析、X 射线光谱分析技术的进步与发展，促进不同学科、不同领域间的国内外学术交流，“第十一届全国地质与地球化学分析暨第十二届全国X射线光谱学术报告会”于2019年9月25—26日在海南海口市成功举办。本次会议由中国地质学会主办，中国地质学会岩矿测试技术专业委员会承办，自然资源部中国地质调查局国家地质实验测试中心协办。中国地质调查局直属单位、省级地勘单位，中国科学院和中国地质大学等高等院校，核工业、冶金、环境保护等相关行业的科研院所、分析测试机构及仪器设备制造企业等约200名代表参加了本次大会。 

开幕式上，中国地质学会岩矿测试技术专业委员会主任委员罗立强研究员致辞，回顾了十七年来历届全国地质与地球化学分析会议的发展历程，对长期支持我国地质与地球化学分析及X射线光谱分析事业发展的广大科研人员和分析科学家们表达了诚挚谢意，对广大年轻地质科技人员致予了深切厚望，深情寄语我国地质与地球化学分析及X射线光谱分析事业前途光明。

大会特别邀请了七位国内外知名专家作大会主题演讲。国家自然科学基金委员会副主任、中国科学院侯增谦院士以“地球科学发展战略构想”为题，介绍了基金委以明确资助方向、完善评审机制、优化学科布局三大任务为核心的重大部署，阐述了国家自然基金在鼓励探索，突出原创；聚焦前沿，独辟蹊径；需求牵引，突破瓶颈及共性导向，交叉融通等四方面的资助构想，并就宜居地球所涉及的地球深部、外层空间、深海大洋、地球系统等四大领域的重大地球科学问题和发展战略与布局，进行了深度解读。美国哥伦比亚大学Benjamin Bostick博士阐述了毒性元素砷的环境归趋和迁移行为，分析了影响溶解性砷的控制因素，以微生物群落、地球化学热力学和动力学等研究为基础，利用X射线荧光光谱、X射线吸收光谱和扫描电镜等综合研究手段揭示了氧化还原过程在砷活化和迁移中的重要作用。日本京都大学Ryohei Tanaka博士作了偏振X射线荧光光谱分析的报告，评价了不同材质偏振器的分析性能，提出了用高纯度轻元素丙烯酸为偏振器以获得最佳激发效果的建议。中国科学院上海高等研究院邓彪研究员介绍了同步辐射X射线成像技术和X射线计算机断层扫描（XFCT）成像方法及其在地质科学、能源材料、工业催化、生命科学、环境科学方面的研究进展。清华大学姚文清教授在“纳米材料表界面反应行为研究”报告中，针对光催化技术在污染控制中的关键科学问题，解析了通过纳米结构调控和掺杂结构等途径、增强污染物降解活性和可见光利用效率的研究思路与进展，为促进和提高环境污染物的修复治理效率提供了有效途径。

自然资源统一管理、生态保护与修复总体需求对生态地质调查提出了新要求，生态地质调查涉及地球系统不同层圈、不同对象、不同要素，在研究过程中需要多种分析测试技术联用来解译地质现象和地质过程。自然资源部中国地质调查局成都地质调查中心杜谷教授级高工阐述了新时期生态地质调查的内容、目标、任务、关注点和预期成果，强调应积极探索联合分析测试技术，提高生态地质调查质量和水平。当前，贵金属（金银和铂族元素）等关键矿产资源的勘探开发与利用已上升为国家战略，这些元素丰度低，在样品中分布不均匀，分析难度大。河南省岩石矿物测试中心王烨教授级高工在“地质样品中贵金属元素的预处理方法研究进展”报告中，深入剖析了火试金法、碱熔融法、酸溶法等样品分解方法以及吸附法、碲共沉淀法、离子交换法等分离富集技术的特点，指出需要在现有贵金属分解方法基础上，开发高效快捷、低本底低污染的样品分解方法，拓展现有分离富集技术，加强生物吸附剂等节能型富集材料的应用和产业化研究，同时要加大贵金属元素标准物质研制工作，以满足分析测试的要求。

为推动和促进全国地质分析青年科技人才的成长，本次学术报告会还同时举办了“第五届全国地质与地球化学分析青年论坛”。参加本届论坛演讲43人，通过现场报告和专家无记名投票，评选出了一、二、三等奖和优秀奖获得者。全国地质与地球化学分析青年论坛旨在为我国40岁以下地质分析青年科技人才提供全面展示其创新思想和科技水平与能力的平台。论坛自2011年开启以来，注重引领、提倡独特的研究思想，推进人才发展战略，发掘和培养优秀青年人才。

本次会议收录论文107篇，会议现场讨论活跃，交流气氛浓厚，充分展示了地质分析与X射线光谱分析科研人员近年来在贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想对地质工作提出的一系列新任务和新要求方面所取得的突出成果。会议还深入探讨了在资源环境和地球系统科学发展过程中所面临的分析技术与方法疑难问题，对于促进分析科学的发展具有重要意义。

大会会场

院士报告

外宾报告 

青年论坛颁奖