本文原刋載於 中無通訊第114期2026年4月版
稀土 (REE Rare-Earth Element) 陳友祥
稀土儲量相對集中於中國、俄羅斯、越南、印度、巴西、澳洲和美國七個國家。稀土原生礦床主要產於鹼性岩,這類岩石集中分布在中國的白雲鄂博、美國的芒廷帕斯 Mountain Pass 及澳洲的韋爾德山 Weld Mountain 幾個礦床之內,根據 1990 年儲量統計,這三個礦山占世界稀土總儲量的 90% 以上。另外稀土也存在一些海濱砂礦中,例如沿非洲東海岸、印度東西海岸、中國東南沿海、馬來亞半島、印尼、澳洲東西海岸及巴西海岸帶,都有稀土分布。
美國位於加州 California 的"芒廷帕斯" Mountain Pass,是一座露天稀土礦,1936 年開採黃金,1949 年探得放射性異常,發現了稀土,提煉稀土會產生大量含輻射廢水及廢礦,該礦洩漏廢水被起訴,判處罰款並賠償受影響地區,花費了超過 140 萬美元,並須提供官方認可清理計劃,方可繼續營運,該礦於 2025 年恢復運作。美國自 2022 年起,已恢復輕稀土加工能力,美國國防部亦資助重稀土加工。
美國 Mountain Pass 露天稀土礦。 (維基百科圖片)
2000 年全球稀土產量圖,1984 年中國超越美國成產量最高國家 。(維基百科圖片)
十七種稀土中文名稱與粵音。
"稀土" 一詞,實在不大正確,直譯是 "稀土元素" 或 "稀土金屬" rare-earth metals,之所以 "稀",少少的它與化學性質相似的元素混在一起,遍佈地殼,亦會連同放射性元素,不如銅、鐵之類集中,稀土金屬易氧化,自然界中含稀土礦物超過 250 種,包括中國南方的花崗岩,在地殼中稀土存量,約佔地殼萬分之壹點五,比鋅多三倍,比鉛多九倍,比金多三萬倍,這些礦物中通常也含有不少的錒系元素釷。
稀土包括 鈧、釔 與第 57 號元素 "鑭" lanthanum,至第 71 號元素 "鎦" ytterbium,共十五種鑭系元素的統稱,鑭系元素在地殼中常與 釔 一同出現在 獨居石 Monazite、薩馬斯克石 Samarskite、釔鈣石 Yttrocrasite、氟碳鈰礦 bastnäsite、磷釔礦 Xenotime 和 矽鈹釔礦 Gadolinite 等等..礦物中,其豐度也和大部份過渡金屬相當,"鑭" 於 1839 年 命名,"鈰" 更早,是 1803 年,隨後陸續發現其他元素,並分解出來,稀土元素彼此間的化學性質極度相似,分離過程非常困難,直到 1923 年,科學家才成功提取純鑭金屬。
十八世紀發現稀土,位於斯德哥爾摩群島的雷薩羅島上,有個小村莊"伊特比"Ytterby',當地開採長石,用於玻璃和瓷器工業, 1789年,熱衷礦物的陸軍中尉,找到烏黑發亮的礦石,送交在瑞典的芬蘭化學教授 約翰· 加多林 Johan Gadolin,分離出新的金屬氧化物,用了發現地名 Ytterby,取名 ytterbia(氧化釔),縮寫 yttria,礦石用了教授名字,加多林石gadolinite,隨後四個新元素,均以"伊特比"命名,釔 yttrium、鐿 yttterbium、鋱terbium 和 鉺 erbium。
伊特比 Ytterby 採石場。 (維基百科圖片)
加多林石 gadolinite。 (維基百科圖片) |