能源部期待通过煤炭废料来增加美国的稀土供应

美国能源部上个月宣布，计划提供1.4亿美元用于建设和运营一个从煤炭废料中分离稀土元素（REE）的工厂，以此来增加稀土供应。然而，这些废物中的稀土元素浓度很低，与土壤和岩石中的稀土元素浓度相当，使人们对这种操作是否在经济上可行产生怀疑。

近期，西弗吉尼亚大学国家煤炭与能源研究中心的研究人员使用的一系列搅拌沉淀器，能从酸性矿井排水中提取稀土元素。这项研究由能源部的国家能源技术实验室赞助。

在2月14日的征求意见书（RFI）中，能源部就《两党基础设施法》中要求建设“全面综合的稀土元素提取和分离设施及精炼厂”的规定征求公众意见。在RFI之后，可能会向工业界招标，以建造该工厂。

根据RFI，工业界将被期望匹配能源部的1.4亿美元的贡献。目标是从2027-28年开始，每年从煤炭废料中经济地生产1000吨混合稀有氧化物，约占美国需求的10%。能源部希望到2035年产量将扩大到10000吨，约占美国预计需求的10%，到2040年扩大到20000吨，或占预计需求的20%。该精炼厂还可以生产未指定的其他关键矿物，但没有为它们设定目标意见书明确指出REE是主要目标。

具有商业价值的稀有金属包括钕和镨，它们被用来制造永久磁铁。这些磁铁的需求预计将随着电动汽车（EVs）和风力涡轮机的发展而激增。其他稀土元素，镧和铈，被用于石油精炼催化剂、汽车催化转换器和荧光粉，以及作为玻璃添加剂用于平板显示器、手机屏幕和相机镜头。

煤炭废料的一个主要来源是酸性矿井排水，即采矿废料中流出的酸性水。这种水会浸出稀土元素和其他矿物，研究表明，几乎所有的稀土元素含量都可以在修复水的过程中得到回收。

然而，能源部发言人承认，煤炭废料中的REE浓度远远低于在美国和国外开采的玄武岩和独居石矿石中的几万分之一，例如，Mountain Pass的玄武岩是世界上最丰富的REE矿床之一，其REE浓度为8-12%。通过废料回收来增加稀土供应仍然道阻且长。

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