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  吴董所著《陌生的老路》连载三十  
发布时间 2021-09-01

 

 

 

吴董所著《陌生的老路》连载三十

20219 1      190 —205  

 

 

 

 

 

5、白云鄂博:全球头号稀土大户

 

内蒙古四子王旗位于内蒙古乌兰察布市,有草原,不是那种一望无际的大草原,而是稀稀落落长了些草,比呼伦贝尔草原差远了。但这里离北京近,只要季节合适,北京人也常驱车去那儿玩儿玩儿。

2011年春夏之交,我们去了趟四子王旗。我们这帮人走的地方多,玩儿心不大,转了两天,觉得生活不适应,比方吃早饭,油条有股子膻味儿。我们打算回去。就这么回京啦?总觉得不甘心。

下一站去哪儿?路边饭馆里,我们吃着午饭商量着。有人提出去呼和浩特转转,也有人提出看看百灵庙,抗日战争中,傅作义率部在那儿打了一仗,消灭了不少伪军和日军。还有人提出去白云鄂博看看,因为那儿有稀土。说到这儿,我们打开笔记本电脑查了查,从四子王旗到白云鄂博不足200公里,开车两个小时就到了。

冷不丁,饭馆门口的一个中年人插了句话:“稀土?那东西有啥可看的。”这位的神情有些颓唐,歪歪斜斜地戴着顶大沿帽,穿着一身说不上名堂的制服,既不像警服,也不像公路工作人员制式服装。

“稀土矿不稀罕?”在场的老于问,“你为什么这么说?”

那中年人弹弹烟灰,沉吟片刻,才说:“想听的话,我就对你们扯两句。白云鄂博那儿的确有稀土,专家们说了,稀土是好东西。但咱们的同胞摆弄不了,不知道能用稀土做啥。早几年,有个财大气粗的山西人到包头承包了部分稀土,开发啥?玩具,那时我就在他的手底下干活儿。那老兄砸了不少钱,什么也开发不出来,抬腿走了。不久后,又来了一位,好像是从赤峰过来的,开始也是雄心勃勃的,但他请教了几个专家,搞不出名堂来。没办法,铩羽而归。我是学化工的,在白云鄂博附近干了三四年,看清楚了,稀土这东西在咱们手上,实在没啥像样的指望,也就辞职了,到这儿巡查公路,混碗饭吃。”

“我们要是开车过去看看呢?”老于问。

那个中年人踩灭了烟屁股,叭嗒叭嗒嘴,慢慢腾腾说:“1954年,包钢初步建成,白云鄂博矿就开始采了。是铁和稀土的伴生矿,初时中国没有技术把稀土分离出来,炼完铁后,富含稀土的矿渣堆放在包钢西南的尾矿坝。这么堆放了多年。有专家估计,至今,尾矿坝已经价值20万亿!得了,诸位慢慢吃着,我得巡查去了。”他说着站起来,走到门口,又回身说了一句:“除了尾矿坝,你们什么也看不到。”

他的这几句话,让我们的心凉了,也就没有去白云鄂博。

但是,稀土矿的确是好东西,当年的发现归功于两个刚出道的青年知识分子,一个叫丁道衡,另一个叫何作霖。

丁道衡,贵州人,17岁入贵州省立模范中学,1919年考入北京大学甲部预科,1926年毕业于北大地质系,留校任助教。19275月参加北大教授徐炳昶、黄文弼、袁复礼等和瑞典科学家斯文•赫定组织的西北科学考察团,在戈壁沙漠和荒无人烟之地,历时三年,对内蒙、宁夏、甘肃、青海、新疆北部的400万平方公里区域内的自然地理状况考察。192773日,丁道衡途径乌兰察布草原阴山北麓,包头北约150公里处,被一座黑色山峰吸引,独自前往查看,发现白云鄂博矿铁矿。当时他设想修铁路将附近的大青山煤田与之相连,使煤铁积于一地,在包头建设一个钢铁基地,对西北的交通、经济将有重大影响。

何作霖,1900年生河北蠡县,1914年考入保定育德中学,1918年毕业,投考天津北洋大学采矿系。五四运动后,随采矿系的大部分学生转入北京大学地质系,从师李四光、丁西林。毕业后在保定河北大学农学系任教授。1933年丁道衡委托他研究白云鄂博的矿石。他研究了丁道衡采集的十几箱标本,用当时仅有的仪器偏光显微镜,发现了两种新奇矿物,当时定名为“白云矿”和“鄂博矿”(后来证明是独居石和氟碳钙锦矿),并经中央研究院物理研究所光谱分析,证明是稀土矿物。他那时就作出预测,该矿稀土元素储量丰富。

新中国成立后,要建设包钢,白云鄂博矿山的地质勘探工作大规模开展起来。白云矿区是包头的五个区之一。白云博格都,蒙古语意为富饶的圣山。位于包头市正北约150公里处,白云鄂博矿山东西延伸约20余公里,相对高度约200米,稀土资源储量占全国的极大比值,为除中国以外世界总储量的5倍多。

新中国成立之初,百废待兴,百业待举。194912月,中央人民政府重工业部在北京召开全国钢铁工业会议,确定对白云鄂博进行资源调查,并把包头列为关内未来钢铁中心的目标之一。也正是在这次会议上,白云鄂博矿区被列为国家首批地质评价工作的重点。

1950年,中央人民政府地质工作计划指导委员会组建以矿床地质学家严坤元任队长和总工程师的50人的中央人民政府白云鄂博地质调查队(后改称地质部华北地质局241地质勘探大队)。同年5月初,该队从北京出发,抵达白云鄂博矿区,开始了艰苦创业历程。

此前,国务院已经决定对白云鄂博铁矿实行露天开采,并以此为基础建设包钢,因此希望地质部在1954底把白云鄂博的地质勘探报告拿出来。1950-1952年是普查阶段,接下来要详勘。523日,勘探工作正式开始。地质部几乎调动了全国的地质勘探力量,白云鄂博很快就集中了30多台钻机和两千多名工人。

19541228日,《内蒙古白云鄂博铁矿地质勘探报告》完成。此前,负责编写报告的地质科技人员们,白天黑夜连轴转。这份凝聚了241地质队地质工作者大量心血的报告,是新中国成立后的第一份大型地质勘探报告,连同白云鄂博的名,载人中国地质事业的史册。

241地质队从1950年组建到1956年撤销,共为白云鄂博矿区探明铁矿石储量8.26亿吨。1957年,依据白云鄂博丰富的铁矿资源,包钢在万众瞩目中开始建设。1959年正式投人生产,5月出焦,8月通水,9月出铁。19591015日,包钢一号高炉投产,周恩来总理亲临祝贺,并为包钢一号高炉出铁剪彩。

1958年中国科学院与苏联科学院组成联合考察队,研究白云鄂博矿的物质组成,何作霖被任命为中方队长,在他的领导下,经过几年的艰苦努力,终于查明,这个矿山不仅是大型铁矿,而且是世界上最大的稀土矿,稀土储量占世界总储量的80%。矿物组成超过150种,可称世界之最。1959年又发现其中含有大量的铌和钽,证明这个矿为大型的铌钽矿床,中国成为世界上绝对的“稀土大国”。人民不会忘记何作霖和丁道衡的功绩。1984年,包钢建设30周年成就展览,何作霖和丁道衡一起被记入包钢史册。对于矿物学家来说,这是最高的奖赏。

19634月,在国家科委召集冶金部、地质部、化工部等部门参加的一次科学会议上,一个有关包钢的问题被正式提了出来:由于对白云鄂博的矿物成分没有搞清楚,影响了炼钢质量。会议决定,由地质部负责尽快把矿石的成分搞清楚。两个月后,地质部新组建派出的科技人员再次来到白云鄂博,这就是地质部105地质队。

稀有放射性元素的系统研究和综合评价,是全国124个重点项目之一,现在决定由你这位稀有元素矿产勘探专家去完成。以地质部为主,冶金、化工部密切配合,怎么样?面对地质部领导的询问,105队总工程师兼副队长任湘二话不说,接受任务后,日夜兼程地赶往白云鄂博。

这是一支年轻的地质技术队伍,汇集了全国稀有元素分析鉴定、普查勘探技术骨干,还吸收了一批大学毕业生。原内蒙古205地质队将基地让给他们,内蒙古地质局副局长兼任队长。那时大多数队员对稀土的认识只停留在教科书的介绍上,许多工作都需要摸着石头过河。

队员们找到了白云鄂博矿物中稀土的赋存状态和分离方法后,105地质队在白云鄂博的勘探工作就全面展开了,各个工种加班加点协同作战。曾参与105队白云鄂博矿石成分研究的矿床专家白鸽回忆说:“我们队二百多人,光工程师就十个。要知道,那时工程师并不多,一个地质队能有两三个就不少了。我是从矿床所调去的,天天就在长长的槽子里收集矿物标本,然后在室内进行矿物鉴定和统计。”

105地质队利用241队铁矿的2.7万米岩心、4.4万米槽井探和1.2万件化学分析副样,攻克稀土、铌、钼简项分析,27种稀土元素矿物、15种铌矿物及几种放射性矿物的分析鉴定,及稀土铌在矿石中含量,在各单矿物中含量及其所占储量比例的评价,稀土、铌选矿试验等技术难关,对全部矿体结合开采现状重新圈定编图,并计算储量。

1966年,105地质队圆满完成了白云鄂博稀有元素的勘探工作,提交了高质量的《内蒙古白云鄂博铁矿稀土稀有元素综合评价报告》,为国家评价出了一座世界罕见的特大型铌—稀土矿床。

“从矿场随意拾取三两块标本回来,说不定就可以鉴定出一种新矿物。”这不完全是开玩笑。白云鄂博开发后的数十年间,在此不断发现并且被国际矿物协会和矿物名称委员会批准的新矿物越来越多,其中有十几种不但是世界上的首次发现,而且还是白云鄂博独有的。

至今人类将元素的发现只推进到109号,矿物也仅有3800多种,可是在白云鄂博矿区面积约48平方公里的有限范围内,就含有71种元素、矿物172种。而且,其中的稀土储量世界第一,铌储量仅次于巴西,为世界第二。“白云鄂博矿床是一个独特的超大型稀土矿床,它具有与众不同的成矿条件和成岩成矿环境,研究并查明它的成因和成矿机理,对今后这类矿床的找矿和理论研究都有普遍意义。”中国地质科学院矿产资源研究所研究员袁忠信如是说。这句话的背景是地质界围绕白云鄂博矿床成因一个长达数十年的学术争论。

起初,地质家认为白云鄂博矿床为特种气成高温热液交代矿床,即矿物与花岗岩分出的热液有关。另一种观点是海相火山喷溢沉积碳酸岩矿床。袁忠信与白鸽同为矿床地质研究所的资深专家,1965年都在105地质队研究铌和稀土。“关注矿床情况是我们的职业病。就在天天挖槽子的过程中,发现铌和稀土与花岗岩关系不密切,由此产生了疑问。

1051967年解散。离开105队回到北京后,袁忠信与白鸽继续研究白云鄂博矿床的成因,怀疑是火山沉积形成的。1975年,他们再次回白云鄂博采样,1977年发表研究成果,描述白云鄂博的诞生含矿岩体是在地槽环境下以火山沉积方式形成的,矿石沉积后经受区域变质作用和热液交代作用等,造就今日这般极复杂面貌。如今,白云鄂博矿床成因的学术争论已尘埃落定。由于白云鄂博矿床的成因十分复杂,形成过程曲折坎坷,迄今在世界范围内还没有发现类似矿床的报道,所以白云鄂博稀土资源“世界第一”的神话仍在继续。

1963年和1965年,国务院副总理聂荣臻两次组织召开内蒙古白云鄂博资源综合利用会议,并将情况向毛主席和周总理做了汇报。1964年,党中央总书记邓小平视察包钢,登上白云鄂博矿山,对身边同志讲:“我们要搞钢铁,也要搞稀土,要综合利用宝贵的矿山资源。”1975年,小平同志复出,由于周总理病重,代理主持中央日常工作。针对文化大革命对国民经济造成的严重破坏,他大刀阔斧地整顿。19758月在包头召开全国稀土推广应用会议,重申了白云鄂博资源“以铁为主,综合利用,全面发展”方针,并成立全国稀土推广应用领导小组。改革开放后,邓小平作为总设计师,指示国务院副总理的方毅,1978年起七下包头主持召开白云鄂博资源综合利用和全国稀土工作会议,组织多项稀土科技攻关,使中国稀土产量于1986年超过美国,成为世界第一稀土生产大国,进而又成为世界第一稀土出口国。

1988年,邓小平召集方毅等就发展稀土座谈,提出:中国在新技术革命中如何打这张王牌很重要,打得好,对中国有利,打不好,中国要吃大亏。需要认真进行调查研究,提出建议。特别值得一提的是,他甚至从技术层面上对稀土的应用和作用也有着深入的专业了解。

19912月,邓小平在上海市市长朱镕基陪同下到大众汽车有限公司视察,参观中说:“中国的稀土,中东的石油都是宝。钢铁里加稀土,好像饭菜里加味之素一样,钢铁的性能就更好了,你们用了稀土没有?”这段话中,他把“中国的稀土”和“中东的石油”相提并论了。

在上海大众发动机装配车间参观时,邓小平看着进口发动机缸体,又说:“有人跟我说,在铸铁里面加一点稀土,可以大大改善铸铁的机械性能。你们考虑一下,在发动机缸体国产化的过程中,能否试一试。在铸铁中加一点稀土,使国产缸体质量超过国外产品质量,你们可以试试看。”对稀土用途有如此精准的专业讲述,在场的人无不感到惊讶。正因为小平同志对稀土知识有全面深入的了解,才使他在1992年的南巡途中讲了“中东有石油,中国有稀土”那段脍炙人口的“稀土名言”。

1794年发现元素钇,到1945年在铀裂变物质中获得钷,前后经过151年,人们才将元素周期表中第三副族的钪,钇,镧,铈,镨,钕,钷,钐,铕,钆,铽,镝,钬,铒,铥,镱,镥17个性质相近的元素全部找到,把它们列为一个家族,取名稀土元素。其中,从镧到镥的15个元素又称为镧系元素。其实,这些元素并不那么稀少。例如铈在地壳中的含量与锡近乎于相等,而钇钕镧都比铅丰富。其余的稀土元素,除了钷外,都不少于银,比金丰富得多。

稀土不是土,是储量较少的一类金属的统称,英文是Rare Earth,意即稀少的土。由于受到科学技术水平的局限,人们只能制些不纯净的像土一样的氧化物,故给这组元素留下稀土这么个别致名字。迄今发现的稀土矿物约有250种,有工业价值的稀土矿有五六十种,有开采价值的只有十种左右,用于工业提取稀土元素的矿物主要有四种—氟碳铈矿、独居石矿、磷钇矿和风化壳淋积型矿,前三种矿占西方稀土产量的95%以上。独居石和氟碳铈矿中,轻稀土含量较高。磷钇矿中,重稀土和钇含量较高,但矿源比独居石少。

稀土的用途广泛。在传统产品中加入适量稀土,会产生神奇效果。发挥现代工业“维生素”的作用,产生出辐射经济效益。稀土广泛应用于冶金、石油、化工、轻纺、医药、农业等数十个行业。例如稀土钢能显著提高钢的耐磨性、耐磨蚀性和韧性;稀土铝盘条在缩小铝线细度的同时可提高强度和导电率;将稀土农药喷洒在果树上,能消灭病虫害,又能提高挂果率;稀土复合肥即能改善土壤结构,又能提高农产品产量;稀土元素还能抑制癌细胞的扩散。稀土在各种高技术工业中都有重要用途,比如高性能电池、硬盘驱动器、核磁共振成像仪、固体激光器、磁悬浮列车等,制造过程中都必须使用稀土材料。稀土具有优良光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,大幅度提高产品的性能。如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。稀土是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制,正缘于稀土科技领域的超人一等。

1987年,稀土被用于电脑和其他电子产品。而后广泛应用于众多高科技行业,从风电涡轮机到导弹、手机和照明,特别是稀土对清洁能源技术至关重要。稀土属于清洁能源产业的核心材料之列,甚至涉及军事高科技等国家安全核心部门,关乎国家间的战略竞争。美国爱国者导弹之所以能精确拦截来袭导弹,得益于其制导系统中使用了大约4公斤的钨钴磁体和钛铁硼磁体。美国宙斯盾系统的SPY-1雷达使用了稀土制成的磁铁,没有这些元素,美国的宙斯盾就要“失明”。

随着越来越多的稀土材料被开发出来,从20世纪70年代始,稀土的消耗量不断增长,曾连续几十年保持15%以上的增长率。今天它像石油一样,成为一种不可替代的战略资源。尤其是对于依赖高技术制造业的国家来说,一旦稀土产量不足,受到影响的将是整个工业体系。

统计资料显示,白云鄂博稀土已探明储量达7900万余吨,占全国总储最的85%以上,占世界总储量的40%。而包头稀土高新区对外公开的资料显示,中国稀土已探明资源为全球的66.7%,包头占全球的54.2%.另有一份资料显示,白云鄂博稀土矿的工业储量3600万吨,占全世界的36%,占全国的90%以上。世界罕见的稀土矿的巨量蕴藏,为白云鄂博插上了腾飞的翅膀。因白云鄂博而生的包头,也早已由当年的一个小小敖包,成长为一座现代化的工业城市。从20世纪90年代开始,中国已经成为世界上最大的稀土矿的开采国和出口国。

白云鄂博矿是稀土与铁、铌、钍等元素共生的综合矿床,稀土分布在主、东、西三个铁矿体中,东部接触带和主、东矿体下盘的稀土白云岩中,主、东矿稀土矿化强烈、萤石化白云岩稀土含量高,铁矿化白云岩次之,稀土含量向深部有增高趋势。其它矿区如主、东矿上下盘白云岩、西矿区、东介勒格勒和都拉哈拉矿区虽远景储量较大,自东向西品位有下降趋势,目前尚不能作为的稀土矿,将由白云鄂博矿山逐渐转移到包钢选矿厂尾矿坝,尾矿坝将成为稀土矿的贮存地。所以保护好尾矿坝的稀土资源至关重要,确保中国稀土工业可持续发展,保证2020年后的若干年内,使中国稀土储量仍然保持世界储量第一位的优势。

包头市有三家稀土选矿厂,年选稀土精矿能力为10t(以REO计),产品为氟碳铈—独居石混合精矿,品位(REO)为34.5%45%50%60%等类型。包头稀土矿产品产量占全国稀土矿产品产量约54%,但是,稀土选矿厂仍然不能满负荷生产。进入选矿厂的氧化铁矿石含稀土6%左右,选铁后稀土品位上升到912%,经选稀土后的最终尾矿稀土,品位仍然为5%左右,与未选别稀土的磁铁矿选铁尾矿混合(约90%的稀土)排入尾矿坝,约1%的稀土(REO)进入铁精矿(含ThO2 0.008%0.01%),经高炉冶炼到高炉渣中送渣堆存。

稀土元素并不是非常稀有,有些稀土金属在地壳中大量存在,但是仅白云鄂博铁—稀土单矿床为全世界提供了一半的稀土金属供应,它们被用于制造混合动力的汽车、照相机的镜头、手机等物品,而诸如高科技武器如导弹的导引头、各种电子器件也需要稀土金属。

白云鄂博大型露天铁—稀土矿床向外界输出17种稀土资源,占全球稀土供应的半壁江山,全球的手机、电话、高科技汽车和武器装备的电子器件研发、制造都由来自中国的稀土输出支撑。稀土资源作为战略性的金属矿床固然有着耀眼的光环,但其背后却是极端严重的污染。

美国国家航空航天局的TERRA对地观测卫星在时隔5年拍摄到两幅巨型稀土矿产的对比图,被称为白云鄂博铁稀土的矿产资源位于中国内蒙古境内,可以为全世界提供将近一半的稀土资源。可以看到一条7英里长的湖泊已被有毒废料染成了恐怖的颜色,在5年内,该处矿产周围设施建设发生了巨大的变化,并向外围扩张。

每吨稀土矿的开采过程伴随着42万立方英尺的有毒气体,同时还会产生酸性废水和放射性的废弃物。这也是稀土矿未能走进大众视线的一个因素,因为几乎没有西方记者愿意去参观这类重度污染的地方。在2008年,中国的稀土矿产向全世界输出了13.9万吨的各类稀土金属,占全世界稀土总产量的97%。近几年,中国的稀土生产开始注意进行稀土矿床的储备,毕竟高精尖的武器系统、电子元器件不可能离开稀土金属的供应,稀土输出不仅是一把经济利剑,同时也是博弈的筹码。

美国不间断地观察着内蒙古白云鄂博稀土矿床,通过美国国家航空航天局的TERRA对地观测卫星拍摄,而且根据照片分析了中国的稀土分布和产量。美国地质调查局的报告显示,在2001年,中国大约开采了8.1万吨稀土金属,到2006年跃升至12万吨。从图像的对比上便可看出白云鄂博稀土矿床的开采规模在几年内扩大很多。随着白云鄂博稀土矿床的深入挖掘开采,对周围的环境将产生一定的影响。

与中国大力开采各种金属矿产资源不同的是,美国的地质调查局提到美国本土拥有相当数量的稀土金属矿产,只是未开采,储量够全世界用数十年。直到最近在加利福利亚山区内的矿产被重新开采才为民众所知,目前美国本土很少有挖掘开采的矿床。

 

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