推进深海稀土资源开发，巩固我国稀土大国地位

稀土是我国为数不多的优势战略矿产资源

稀土元素是元素周期表中镧系元素、钪和钇等17种元素的统称，因其具有特殊的光、电、磁等属性，被广泛应用于传统工业、高科技、新材料和新能源等领域，被称为工业“维生素”，被美国、欧洲、澳大利亚、日本等发达国家列入“关键矿产清单”，是我国为数不多的具有反制能力的优势战略矿产资源。

稀土资源历来受到党和国家领导人的高度重视。邓小平曾指出，“中东有石油，中国有稀土”。习近平总书记在江西、内蒙古、湖南等地考察时多次强调，“稀土是重要的战略资源”，“要加大科技创新工作力度，不断提高开发利用的技术水平，延伸产业链”。

我国是世界上*大的陆地稀土资源拥有国、生产国、消耗国和出口国，但稀土资源分布非常不均匀，具有明显的“南重北轻”“轻多重少”特点，表现为轻稀土资源丰富，中重稀土资源储备不足。一方面，随着世界科技革命和产业变革的不断进步，全球稀土资源消耗，特别是中重稀土资源的消耗量与日俱增。近年来，全球稀土资源消耗量从2019年21万吨迅猛增长至2023年35万吨，增长幅度达66.7%。2021年5月国际能源署发布报告指出，为实现《巴黎气候协定》全球升温控制在2℃以内的目标，2040年全球清洁能源矿产需求量至少翻番，其中稀土资源需求量将增长7倍以上。据此估算，预计到2040年全球稀土年需求量有望达到200万吨。另一方面，我国稀土资源全球储量占比、供给占比均大幅下降，尤其是中重稀土可能面临供应短缺的危机。因此，寻找新型中重稀土资源成为国家重大战略需求。

深海稀土是近年来新发现的潜在战略资源

深海稀土是在深海中发现的一种新型稀土矿产资源，主要发育于4000-6000米深海盆地内，其主要特征是富含中重稀土元素，是继多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物之后发现的第四种深海金属矿产。据估算，全球深海沉积物中稀土资源潜力是陆地稀土储量的3000多倍，尤其是中重稀土资源非常丰富。研究显示，西太平洋海盆沉积物中稀土含量*高可达8000

μg/g，其中的镝、铽和铕等元素含量分别是我国华南离子吸附型稀土矿床的20倍、16倍和35倍，具有巨大的资源潜力，是陆地稀土的战略接替资源。

深海稀土资源的发现对我国陆地资源大国地位提出了挑战，但同时也为我国进军深海、实现稀土产业升级转型提供了机遇，是我国由“陆地稀土资源大国”迈向“海洋稀土资源大国”进而成为“稀土资源强国”的重要契机，对维护我国稀土资源大国地位具有重要意义。

深海稀土勘探开发、成矿理论研究进展与现状

深海稀土作为一种新型矿产资源，自2011年被发现以来，得到世界各国政府和科学家的广泛关注。一方面，巨量的中重稀土资源一旦开发，势必对现有稀土资源供应格局造成巨大冲击，因此亟需掌握全球稀土资源分布，提前布局深海稀土勘探开发及相关产业，以维护我国稀土资源大国地位。另一方面，与已知陆地稀土成矿机制不同，深海稀土既是深海多圈层相互作用的产物，也记录了地球系统的演化信息，是科学界研究的热点和国际前沿。

——持续推进深海稀土资源勘查，奠定我国深海稀土资源勘查*梯度的优势地位

我国和日本是国际上*早开展深海稀土资源勘查的两个国家，总体处于世界*梯队。日本作为资源极度匮乏的稀土消费大国，是国际上*发现深海稀土资源并积极推动勘查与开发的国家。日本对深海稀土的研究，一开始就是以开发利用为目的，资源调查工作主要聚焦在其南鸟礁“专属经济区”内。2013年4月，日本内阁会议修订《海洋基本计划》，明确提出“要加强对含稀土的深海沉积物进行基础科学勘查和研究，探讨其作为未来稀土资源的潜力”。2016年初步完成了南鸟礁周边海域深海稀土资源的初步勘查和潜力评价，并开展了深海稀土的采集、扬矿和冶炼等技术领域的研究。2021年，日本对其圈划的“高品位分布区”进行了高精度的加密调查，为下一步开发奠定了基础。

除日本外，英国、美国、克罗地亚、挪威等国都非常关注深海稀土资源。2012年，英国科学家对东南太平洋海域深海沉积物中富稀土(简称REY)分布特征进行初步总结；2016年，又对横跨大西洋的24°N剖面附近深海沉积物中稀土资源潜力进行初步评估。美国以库克群岛为重点，持续开展深海稀土资源勘探与开发相关研究工作。

我国是国际上第二个开展深海稀土资源调查研究并取得重大发现的国家。在日本2011年开展深海稀土调查研究的同一年，中国大洋协会立即组织开展深海稀土调查研究，先后在印度洋、太平洋等海域组织实施十多个航次的调查研究工作，率先发现多个深海稀土大面积富集区。与日本主要关注于其专属经济区的深海稀土不同，我国由于专属经济区不发育深海稀土资源，主要关注国际海底区域。

2012年，我国科学家成功预测中印度洋海盆富稀土沉积的存在，于2013年12月在该海域成功获取富稀土沉积样品，2015年率先在中印度洋海盆发现30万平方公里的大面积富稀土沉积区。2018年，我国在东南太平洋*发现超过150万平方公里的大面积富稀土沉积区；2013-2020年，我国在西太平洋海域持续发现大面积富稀土沉积区。根据调查结果，初步在太平洋-印度洋海底划分了4个深海稀土成矿带，具体包括西太平洋成矿带、中-东太平洋成矿带、东南太平洋成矿带和中印度洋成矿带，以及若干“远景区”。

基于十多个航次的深海稀土勘查实践，我国于2023年编制发布了国际上首部深海稀土勘查标准——《深海富稀土沉积物资源勘查指南》（T/CAOE

61–2023），提出深海稀土勘查目标区选划5项指标，即“品位高、厚度大、连续性好、杂质低、埋藏浅”，并研发首套适用于深海稀土测试的国家一级标准物质，具有定值元素种类多、稀土元素含量高、变化梯度明显等特点，填补了国内外深海富稀土沉积物标准物质的*，融合构建了“大水深高质量沉积物取样-实验室精准测试-综合利用价值探索-资源潜力评价”于一体的深海稀土资源勘查评价技术体系。

——强化深海稀土成矿规律研究，*深海成矿理论发展

深海稀土与已知陆地稀土成矿机制不同，是深海多圈层相互作用的产物。在深海稀土成矿理论研究方面，我国在深海稀土分布规律、富集过程、成矿机制、资源评价等领域，取得一系列重要成果，*深海稀土成矿理论发展。

研究发现，深海稀土在三大洋的分布极不均匀，主要发育于太平洋和印度洋，而大西洋不发育大面积富稀土沉积。从沉积特征看，深海稀土发育于远离陆地、碳酸盐补偿深度（简称CCD面）之下、构造稳定的远洋盆地内，主要富集于沸石粘土和远洋粘土等沉积物中。从赋存矿物看，生物磷灰石是深海稀土*主要的赋存矿物，其次是铁锰微结核，前者可贡献沉积物全岩稀土总量的70%。从地球化学特征看，深海稀土的配分模式表现出明显的Ce负异常及弱Y正异常，以轻稀土相对亏损、中重稀土相对富集为特征，且中重稀土元素占比（ΣM-HREY/ΣREY）随稀土总量增加而增大，ΣM-HREY/ΣREY和ΣHREY/ΣREY比值远高于白云鄂博稀土矿床和华南离子吸附型轻稀土矿床。从成矿时代来看，浅层深海稀土主要形成于渐新世（34-23

Ma）以来。其中，西太平洋的深海稀土富集层主要形成于渐新世-上新世（34-2

Ma），存在多期富集现象；东南太平洋的深海稀土富集层主要形成于中新世以来（10

Ma以来）；中-东太平洋的深海稀土富集层主要形成于渐新世-中新世（34-5

Ma）；中印度洋的深海稀土富集层主要形成于上新世以来（2

Ma以来）。

在对全球三大洋深海稀土富集规律、成矿过程、富集机制等研究的基础上，提出并证实“底流驱动-吸附富集”的深海稀土成矿假说，揭示强底流活动、大水深、低沉积速率是控制深海稀土大面积富集的关键要素，建立深海稀土成矿理论模式，*深海稀土成矿理论研究。

——研发深海稀土开发技术体系，是进行深海稀土资源开发的关键

打通从精准勘探到绿色开发的链条、前瞻性布局深海稀土资源的开发利用关键技术研发，是应对深海稀土开发冲击、实现深海稀土资源的高效开发利用、维护我国稀土大国地位的重要举措。

在深海稀土开发利用技术方面，日本、英国、美国等国都进行了富有成效的探索研究。2013年至2015年，日本提出与多金属结核采矿模式相类似的深海稀土资源开发理念，并初步设计3500吨/日的海上浮式生产存储卸载系统及作业流程方案。该技术方案主要包括海底采泥与选矿、海底扬泥、泥浆现场脱水、泥样海上运输、选冶与分离、尾矿综合利用等部分。2020年，日本发布“战略性创新创造计划(SIP)”，其中关于深海资源开发技术研发计划中明确提出，在2022年底前建立世界上首套连续采集和提升深海底稀土泥技术，并在实际海域中进行验证试验，确定泥浆分解、泥浆收集和提升泥浆等每一个操作所需设备的规格与效率之间关系，构建有效回收稀土泥浆方法等。2022年8月至9月，日本利用“地球号”完成深海稀土开发设备在2479米水深海底70吨/日的小规模开采试验，并计划于近年在选划的“高品位分布区”内进行6000米水深的350吨/日试验性开采，以保障在2028年前确立有效生产方式，形成适合民间企业进入的环境。

此外，英国在2012年提出在海底原位封闭反应罐中实现开发与选冶的概念设计。其采集装置采用绞吸式履带挖掘采矿车，模拟并初步估算掘进速率、绞吸头转速、绞吸刀片尺寸、设备功率等。在海底封闭环境完成开发与初选后，利用绞车系统将选冶产品提升至海面平台。

我国在深海稀土开发技术体系方面的研究与国外相比存在一定差距，只是针对深海稀土的开发、综合利用等关键技术进行了一系列探索。研究认为，盐酸作为较理想的浸出剂，可从深海沉积物中提取出稀土氧化物，并初步提出以浮选为主的选冶条件温和、能耗低、效率高、环境友好的稀酸浸出流程。

深海稀土资源开发前景广阔

作为一种新型深海矿产资源，深海稀土的成矿理论、勘查与评价、开发利用技术研究等都刚刚起步，但发展极为迅速。相比多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物等深海矿产，深海稀土具有显著的资源优势、开发优势和环保优势，具体表现为：一是深海稀土富含巨量的中重稀土元素，资源潜力巨大；二是深海稀土多呈层状分布，产状相对简单，其开发不需要硬岩剥离；三是由于深海稀土与多金属结核的发育环境相近，多金属结核勘查与监测中很多较为成熟的技术可予以借鉴；四是深海稀土具有品位高、厚度大等特点，开发所需的面积要远小于多金属结核、富钴结壳等资源，对深海环境的影响范围有限；五是深海稀土主要发育于号称“海底荒漠”的寡营养盐区域，生物量较少；六是深海富稀土沉积物中铀和钍元素等放射性有害组份含量较低。深海稀土有望与多金属结核一起，成为首批开发的深海矿产资源之一。

积极把握深海稀土资源开发机遇，加强理论研究和高新技术应用

我国在深海稀土资源勘查领域工作开展得比较早，目前总体与日本处于“并跑”阶段的*梯队，处于国际*地位。应抓住机遇，积极应对挑战，在加大深海稀土勘查力度的同时，加快勘探开发技术的研发，进一步加强深海稀土分布规律和成矿作用研究。

一是进一步加强深海稀土勘查与基础研究工作。研究深海稀土迄今为止只有十三年历史，应该从基础入手，在广泛调查、深入研究成矿地质背景、深海稀土地球化学特征、矿化异常、成矿时代、稀土赋存状态、成矿物质来源和迁移的基础上，结合应用大数据技术方法，阐明深海稀土的成矿规律和分布规律，揭示深海稀土超常富集的成矿背景和条件，完善深海稀土成矿理论，实现海底成矿理论创新和找矿突破。

二是加强高新技术在深海稀土资源勘查和研究中的应用。高新技术在传统陆地矿床和其他深海矿床研究中已显示出独特的优势，在今后研究中应该借鉴相关研究经验，充分利用高新技术解决深海稀土勘查和成矿作用中的难点。在资源勘查方面，可以尝试应用AUV、ROV等无人深潜设备，特别是能够同时控制和定位多台AUV/ROV的集成系统，因其靠近海底且可长时间连续观测，可以显著提高深海稀土勘查工作的效率和精度。在室内研究方面，高分辨率透射电镜技术(HRTEM)、原位显微XRD技术和同步辐射X射线光谱分析技术(XAFS)可以用于*确定深海富稀土沉积物中稀土元素的赋存矿物和赋存状态。

三是建立深海稀土资源“探-采-选-冶”高效勘探与利用理论和资源评价技术体系。随着深海稀土资源勘查的深入以及试采脚步的加快，应重视深海稀土资源绿色开发、综合利用技术研发，尤其是开发利用中核心技术和关键设备的研发，包括深海稀土的海底采矿与集矿、选矿与分离、扬矿与传输、冶炼与分离、废渣废液的无害化处理、回收与再利用以及高附加值的功能性新材料、新工艺、新方法等综合利用技术。可以结合多金属结核的开发利用体系，探索建立深海稀土资源的“探-采-选-冶”高效勘探与利用理论和资源评价技术体系，为实现深海稀土的绿色、高效、综合开发利用提供技术储备，迎接深海稀土资源开发时代的到来。

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