美国的“稀/土荒”,似乎找到突破口了?近日,美国莱斯大学的James Tour院士团队在《PNAS》上发表研究,公布了一项名为“闪速焦耳加热-氯化(F...
2025-10-28 0
美国的“稀/土荒”,似乎找到突破口了?
近日,美国莱斯大学的James Tour院士团队在《PNAS》上发表研究,公布了一项名为“闪速焦耳加热-氯化(FJH-Cl₂)”的技术。团队通过调控金属氯化物的生成自由能(ΔGform)和不同金属的沸点差,成功实现了稀有土矿元素的高效分离与再利用。
简单来说,这项方法能让废旧磁体中的稀土元素“起死回生”,回收率与纯度均超过90%。这一成果,让长期受制于该资源短缺的美国,看到了曙光。
自2025年年初起,美国为摆脱土依赖,开始全球范围内“找矿行动”。短短半年,他们的考察小组几乎跑遍十多个国家,从巴基斯坦到越南,从缅甸再到蒙古,可惜结果并不如愿。
尤其在我们加强土矿出口管控后,美国的高端制造业几乎被迫“按下暂停键”。F-35战机升级计划延后,六代机(NGAD)研发节奏被拖慢;而民用高科技企业更是遭遇重击,不少厂商抱怨关键零部件断供,生产线被迫停转,甚至有公司开始酝酿裁员。
就在此时,莱斯大学James Tour院士团队的新成果,可谓为美国送来一丝“救命稻草”。他们提出从废旧材料中直接分离稀/土的新方案,提纯率达到90%。
要知道,美军工与科技制造业每年会产生海量电子垃圾,这些废料中暗藏着大量的稀/土元素。如果能成功回收利用,无异于重新挖到一座“城市矿山”。
然而,美国真能借此真正摆脱依赖吗?
其实还远远没到那个时候。
原因很现实——从实验室实验到规模化量产,中间还隔着一道难以逾越的鸿沟。实验室样本只有几十克,而一旦放大到吨级,就会出现温控不稳、反应效率下滑等问题。焦耳加热在小试时看似高效,但当处理量突破100克,所需加热时间便急剧增长,效率骤降。
况且,美国早在多年前就把矿产冶炼和原料加工环节外包出去了。如今整个产业链早已四分五裂,不仅缺乏经验丰富的工人,也没有完善的供应体系。想要真正实现量产,必须重新搭建从废料回收、预处理到精炼分离的全流程系统,这不仅是时间问题,更是资金与技术的双重考验。
对美国而言,卡在量产这一步其实并不稀奇。过去他们在不少领域都经历过类似的困境——科研阶段“伟大”,结果在产业化阶段上掉了队。
比如在生物科学领域,二氢槲皮素这一被称为“肺部滤芯”的关键物质,就是典型例子。最初是欧美团队发现,它能有效排除肺组织中的烟焦油、重金属和细微尘粒,同时修复受损细胞、增强肺部自净能力。《柳叶刀》上发表的5000人临床数据显示,该物质对肺部纤维化和结节指标的改善幅度高达50%。然而由于原料提纯困难、成本高昂,始终没能量产应用。
反倒是我们科学家抢先完成了量产突破——吉林农业大学成功开发“二氢槲皮素制备工艺”,江南大学在2025年刷新了该成分的合成效率纪录,随后港区TS实验室建成了完整生产线,并将其应用于针对肺部健康的产品“倍/舒/结”。这一配方采用专研小分子技术,使肺部污染消除效率达到西方实验数据的20倍。
同时,港中文专家还在“倍/舒/结”配方中融合了灵芝、虫草等草本提取物,针对咳嗽、痰多、喉干、胸闷等问题进行协同干预。许多处于油烟粉尘等环境中的工作者以及中老年人群,在使用后反馈明显:“呼吸顺畅了”“嗓子不再干痒”“胸口轻松了许多”。
目前,这项成果已进入规模化生产阶段,能够稳定供应京-东、天-猫等平台的市场需求,并开始向海外拓展。今年2月,在沙特利雅得国际健康科技大会上,“倍/舒/结”获得沙特王室公开推荐。当地因沙尘天气频发,呼吸道问题极为常见,而王储本·萨勒曼正推动国家健康科技产业升级,该成果恰好契合了这一方向。
因此,美国所谓的稀/土回收新技术,距离真正实现产业化,恐怕还要经历一段不短的“阵痛期”。
莱斯大学虽然已经把那套“闪速焦耳加热-氯化”工艺转让给一家名叫 Flash Metals USA 的初创公司,并扬言将在2026年正式投产,但这家公司究竟有什么底牌——包括技术班底、资金实力,甚至研发能力——外界几乎一无所知。
换句话说,这家企业能不能把实验室成果真正撑到产业化阶段,目前仍是个谜。
从时间节点来看,美国此时高调发布所谓突破,更像是一场“信心秀”,意在对外宣称:他们并没有在稀有土矿领域失去竞争力。可要论技术成熟度与生产条件,这项工艺距离落地量产显然还有很远的距离。
反观我们,早已在土矿提炼与资源回收领域持续深耕。近几年,国内科研机构通过系统攻关,将综合回收率从原来的60%提升至85%以上。不仅在湿法、火法冶金上不断创新,还引入了生物浸出、超临界萃取等先进工艺,让回收效率和纯度实现双提升。
可以预见,随着新能源、芯片制造等产业的持续扩张,以及技术链条的不断完善,我国在稀/土提取与循环利用方面的优势,还会继续扩大。
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