稀土元素的名字如钕和镝，听起来充满异国情调，而它们的稀缺性只会增加其神秘感。
事实上，稀土并不那么稀有，只是难以提取和提炼。然而，它们已经成为现代生活不可或缺的一部分，嵌入到从我们的智能手机和电动汽车发动机到风力涡轮机和医学成像机的一切事物中。
而且需求正在攀升。
真正的瓶颈在于加工和精炼——这是一个复杂且对环境敏感的步骤，美国在这方面一直落后，而中国现在占据主导地位，控制着全球近 90% 的产量。
对高扭矩、紧凑型电动汽车电机的需求正在帮助推动需求，该电机使用比传统磁铁强三到四倍的稀土磁铁。这些电机的产量每年猛增约三分之一。军用飞机也严重依赖这些要素；兰德公司的一项估计表明，一架 F-35 的发动机和电子设备中含有超过 900 磅的稀土材料。
采取公私结合的方式
为了减少对外国供应的依赖，白宫正在追求美国稀土生产的自给自足。特朗普总统领导下的联邦政府以背离传统自由市场原则的方式支持该行业。联邦政府并没有仅仅依靠私营企业，而是采取了与中国类似的战略，提供数亿贷款，甚至入股重要矿山和初创企业。
总部位于印第安纳州的 ReElement Technologies 是政府支持的受益者之一。本月早些时候，特朗普政府宣布五角大楼通过战略资本办公室 (OSC)、ReElement 和 Vulcan Elements 建立合作伙伴关系，Vulcan Elements 是一家总部位于北卡罗来纳州的公司，生产军事用途的稀土磁铁。
ReElement 表示，它已经开发出一种更高效、更环保的稀土加工和回收方法，其中涉及色谱法。该公司在印第安纳州诺布尔斯维尔运营着一家商业化工厂，并在印第安纳州马里昂拥有一个更大的生产基地，预计将于明年上线。
ReElement Technologies 首席执行官 Mark Jensen 自信地表示，到 2026 年底，“我们将成为美国最大的稀土氧化物生产商。”
投资银行公司威廉·布莱尔(William Blair)的研究分析师伯特·多尼斯(Bert Donnes)表示，由于中国在炼油领域的主导地位如此之大，美国的成功基准并不高。
ReElement 与 Vulcan Elements 合作，目标是在未来几年内生产 10,000 吨钕铁硼磁铁，不仅用于电动汽车，还用于风力涡轮发电机、硬盘驱动器和 MRI 机器。根据电气和电子工程师协会 (IEEE) 的数据，即使是这一雄心勃勃的目标，也只是 2024 年全球约 23 万吨产量的一小部分。
“我想说的是，如果你看到这些数字，你就会认为这将是一个巨大的设施，”Donnes 在谈到 ReElement 目前的运营时说道。 “不是的。”
他说，与传统的处理设施相比，ReElement 的运营非常紧凑，有助于避免任何“邻避”的强烈反对。 “所以人们并不害怕这个过程。也许他们不太了解它，因为你可以将这个过程保持得如此之小，”他说。
美国如何失去领先地位
从 20 世纪 80 年代开始，中国的稀土产量开始大幅领先于美国和世界其他国家。大约在同一时间，美国唯一的主要稀土矿——加利福尼亚州帕斯山——的环境问题日益严重，那里的放射性和有毒废水（精炼副产品）的泄漏引起了警报。
全球咨询和工程服务公司 Tetra Tech 的采矿首席工艺工程师凯尔顿·史密斯 (Kelton Smith) 表示，帕斯山是一个露天矿，他们在矿坑中“钻孔和爆破，混合其类型和位置”，然后将固体材料磨成更小的颗粒。然后通过浮选过程浓缩稀土，然后用盐酸浸出。
由于环境问题，加州矿山多年来不得不多次停产。在此期间，它改变了所有权并最终申请破产保护，然后于 2017 年被 MP Materials 收购，并重新开放了该矿。
帕斯山的麻烦帮助中国站稳了脚跟，并最终在稀土领域超越了美国——而与此同时，稀土需求却在不断上升。据国际能源署称，目前北京生产的这些物质约占全球供应量的 60%。中国还拥有世界上已探明的大量含有这些元素的矿石储量——根据美国地质调查局的数据，大约为 34%，但包括美国在内的其他几个国家也拥有大量储量。
特朗普与中国的贸易战使得稀土的挤压更加严重。由于美国缺乏大规模加工稀土的能力，MP Materials公司不得不将其矿石从帕斯山运往中国进行提炼。但仅此而已。相反，该公司不得不提高其有限的现场加工矿石的能力。
北京上个月宣布扩大出口管制，要求外国公司获得许可证才能向海外销售含有中国稀土的产品，这让问题变得更加复杂。
Aaron Mintzes 是 Earthworks 的副政策总监兼顾问，Earthworks 是一个致力于防止矿产和能源开发造成不利影响的国家组织。 “我们敦促……以降低能源和水强度以及毒性的方式进行加工，”他说。
德克萨斯大学地质学研究副教授布伦特·艾略特估计，美国有足够的资源来满足需求。他说：“这关系到开采潜力以及以对环境敏感且对社会负责的方式将其从地下开采出来的物流。”
部分原因是环境混乱，产生有毒副产品，北京通过忽视这些后果获得了优势。 “中国可以做得更快更好，因为他们不像我们那样担心环境问题，”埃利奥特说。
许多专家一致认为，美国拥有足够的储备，但缺乏与之相匹配的处理能力。地质学家兼内华达州矿业和地质局局长西蒙·乔伊特表示，美国有许多稀土矿床具有潜力，但这很少是一个简单的提议。
乔伊特说：“你需要稀土来源，某种运输稀土的方法，某种浓缩稀土的方法，以及某种将这些稀土转化为可以提取的形式的方法。” “如果你没有其中之一，那么你最终得到的东西就不是矿藏，你永远不会从中得到任何东西。”
去年，中国颁布了稀土加工新法规，其中包括严格的环境和安全法规，但执行的严格程度仍有待观察。
同时，它不仅加工自己的矿石，还从东南亚、非洲等地进口原矿。战略与国际研究中心关键矿产安全项目主任格蕾丝琳·巴斯卡兰表示，这是中国将自己打造成全球稀土中心的更广泛战略的一部分。
“他们投入了大量的国家资源来建设加工能力，这样矿物就来自不同的地方，然后被送到中国进行精炼，”巴斯卡兰说。 “中国非常擅长将其外交政策与确保来自世界各地的稀土联系起来。”
新流程和联邦投资
精炼是 ReElement 的用武之地。该公司在普渡大学开发的专门过滤工艺中使用大型柱，从原矿石中提取和纯化有价值的金属，同时也从旧磁铁中回收稀土。与中国使用的旧方法相比，该过程效率更高，对环境的破坏更小。
ReElement 首席执行官 Jensen 表示，这种称为溶剂萃取的方法“在生态上具有挑战性”并且难以规模化。他说：“这是一项已死的技术。”他补充说，他的公司的最终目标不一定是实现美国的主导地位，而是在国内生产足够的稀土以打破中国的垄断。
7 月份通过的一项美丽的大法案拨款 75 亿美元用于保护关键矿产。几天后，五角大楼战略资本办公室宣布向 MP Materials 投资 4 亿美元，美国政府成为该公司最大股东。五角大楼机构计划进一步投资“(c)微电子制造中使用的关键部件、原材料和稀土元素”。
作为与 ReElement 交易的一部分，Vulcan Elements 将从五角大楼 OSC 获得 6.2 亿美元贷款，并根据前总统乔·拜登签署的《CHIPS 和科学法案》由商务部额外提供 5000 万美元。 ReElement Technologies 将获得 8000 万美元贷款，用于支持扩大其回收和加工业务。
德克萨斯大学地质学教授埃利奥特说：“我认为我们现在正在取得重大进展，因为所有拨款和所有以关键矿产为重点的拨款都已到位。” “我认为这确实可以帮助我们取得成功。”
