稀土冶炼是低级工艺，还是天顶星科技？

       我们上一篇文章介绍了，日本即使想要炼稀土，但是在最基础的电上面都没法达到要求。不少人在后台留言，电这个问题只要想就能解决。并且稀土冶炼本来就会，只不过重新把机器建起来而已，不是什么难事。

所以，我们今天就来讨论一下。稀土冶炼是不是一个低级的工艺，发达国家只要想炼，分分钟就可以把废弃的炉子重新建起来，然后就可以炼。

稀土质量的代差

既然我们要好好聊聊稀土这个重要话题，那先来详细分析一下，我们现在用的稀土材料和那些发达国家早就淘汰的材料，是不是真的有很大差别。具体来说，我们要看看那些老式的稀土冶炼工艺，现在是不是还能用。为了更好地理解，我们可以举几个例子，直观感受一下稀土材料在不同时代之间的差距。

最近，国际新闻里经常有飞机相关的大新闻：比如印度的飞机刚起飞就被中国的飞机打下来了；再比如美国的F22和F35战斗机在执行任务时，被中国某型飞机悄悄接近，最后逼退了。这些事件引起了大家广泛的关注和讨论。那么，一个问题就来了：为什么中国的飞机能在更远的地方发现敌军，并成功击落或逼退，而敌军却做不到呢？对军事爱好者来说，这个问题其实不难猜——关键就在于雷达技术的先进性。也就是说，国产雷达的探测距离比敌军的雷达远得多。

接下来，我们深入探讨一下这个核心问题：国产雷达用了哪些高科技手段，使得探测距离能远超敌军雷达呢？最关键的因素，就是稀土材料的纯度。以中国出口到巴基斯坦的J10战斗机所搭载的雷达为例，其探测距离大约在170公里到200公里之间。需要注意的是，这已经是上一代的产品了，因为技术相对落后，所以可以对外销售。那印度用的法国飞机的雷达探测距离又如何呢？据公开资料显示，大约在130公里到150公里左右。这样的探测距离，大概相当于90年代的技术水平。

现在，我们来揭示一下最核心的技术细节。雷达系统中用的核心稀土元素是钕。在90年代，用的钕纯度大约在96%左右。而中国目前虽然没有公开具体数据，但实际应用的钕（尽管实验室公布了钕的纯度，但实际使用效果并未公开），其纯度已经达到了超过99.999%（即5N）的惊人水平。或许有人会认为，这仅仅是几个百分点的差距而已，但实际效果上的差异却是天壤之别。

这种纯度上的提升，不仅使得攻击距离增加了近100公里，而且在目标锁定能力上也实现了质的飞跃。90年代的雷达，通常只能锁定一个目标，并且由于雷达容易发热，专业术语称之为温度稳定性差，因此在使用一段时间后就需要重启以降温。然而，国产雷达却能够承受超过200度的高温，并且可以同时锁定多个目标。这就相当于在战斗中，敌军只能进行单一目标的攻击，而我们可以实施范围性的群体攻击。

或许雷达技术对大多数人来说显得有些遥远和难以理解，那我们可以从日常生活中常见的电子产品入手。以电视显示器中的荧光粉为例，其核心元素是铕和钇。在2000年及之前，我们所使用的电视中，铕和钇的纯度大约在99.9%。而如今，这一纯度已经提升至超过99.999%。这仅仅是中国自身技术水平的一个纵向对比，而其他国家的自产稀土纯度甚至还达不到99.9%。或许有人会认为，这两者之间的差距并不大，但实际上，这种纯度上的提升所带来的效果差异，依然是天壤之别。

具体来说，当稀土纯度大约为99.9%时，其专业的半峰宽较宽，大约在30-50纳米之间。而当纯度提升至超过99.999%时，半峰宽则变得非常窄，小于20纳米。简单来说，这就好比是在观看吉尺老师的爱情动作教学视频时，2000年之前的效果类似于天然打码的级别，而如今则可以清晰地看到毛细血管级别的细节。这种质的飞跃，正是稀土材料纯度提升所带来的直观体现。

冶炼代差

从99.9%到99.9999%，这看似微小的数字变化，究竟意味着什么呢？它实际上标志着之前的提纯技术已经彻底落后，并且已经被全新的技术所取代。换句话说，过去我们所依赖的冶炼技术，已经不再适用于当今的高标准冶炼工艺。这种技术的更新换代并非仅仅是一代之差，而是跨越了两代的技术鸿沟，其中的细节暂且不在此赘述。我们先来探讨一下冶炼过程中的核心问题。

冶炼，这一复杂的工艺流程，主要围绕两个至关重要的标准展开。其一是“质”，也就是我们常说的纯度；其二则是“量”，即提炼出的元素数量。先从“量”的角度来分析。稀土元素具有一个独特的特性，那就是它们并没有独立的矿藏。不像铁、铝、铜等常见金属，拥有专属的铁矿、铜矿等，可以直接从矿场开采后进行提炼。稀土矿通常是由17种不同的矿物混合在一起被发现的，例如我们常提及的钇、钕、铕等元素，它们往往是相互粘连、共同出现的。我们可以用一个形象的比喻来理解：假设有东北大米、江西大米、日本大米、印度大米、越南大米等17种不同产地的大米混合在一起，形成了一袋混合大米，现在我们需要想办法将这些不同种类的大米逐一分离出来。因为如果不进行分离，这些大米混合在一起食用口感将会大打折扣。

那么，发达国家在过去是如何进行稀土冶炼的呢？他们的方法是一次性只能提取其中的一种元素。比如，如果需要提炼钇，他们就专注于将钇通过萃取、剥离、分离或其他手段提炼出来，而其他的16种元素则暂时搁置一旁，或者采用其他方法再逐一提取。

相比之下，中国又是如何进行稀土冶炼的呢？这要归功于徐光宪教授发明的“串联”提炼技术，这一创新方法能够一次性将17种稀土矿物高效分离出来。通过这一对比，我们不难看出中国在提炼效率和成本控制上的巨大优势。简而言之，中国的提炼效率是发达国家的17倍之多。这意味着，在同样的时间内，外国或许只能制造出一架飞机，而中国却已经能够生产出17架性能更优越、探测距离更远、锁定目标更多的飞机。

然而，问题的核心远不止于此。如果其他国家想要重建稀土冶炼产业，是否只需简单地“窃取”徐教授的技术就能实现呢？答案并非如此。问题的关键其实在于，徐教授的冶炼技术包含了多达20道复杂且精密的工序，每一道工序都堪称是顶尖科技的结晶。这些工序涵盖了化学领域的（如溶解、沉淀、电解），物理领域的（如破碎、熔炼、粉碎、磁场取向、烧结、机械加工），以及溶剂催化剂配合使用的（如酸、碱、熔盐、真空、惰性气体）等多个方面。

我们不妨以大家较为熟悉的“萃取”工序为例进行深入探讨。稀土作为一种金属元素，但凡具备高中化学知识的人都知道，金属可以通过萃取的方式提炼出来。萃取的原理听起来并不复杂，似乎只需写出一个化学方程式就能解决。然而，真正的挑战在于，不仅要将金属元素萃取出来，还要将其纯度提升至99.99999%的超高水准。这意味着，过去常用的酸碱试剂已经无法满足当前的需求，它们无法达到我们所需的纯度标准。因此，我们必须研发出特定的酸碱试剂，并且同步加入特定的催化剂和溶剂，在严格控制的特定环境下进行萃取操作。

值得一提的是，关于萃取过程中所使用的特定酸碱溶液，李永绣教授研发的“二进料口分馏萃取”技术同样是一项令人瞩目的顶尖科技。这种新技术所制作出来的酸碱溶液，不只是在质量上，在产量上同样吊打外国的落后科技。

这进一步说明，发达国家若想冶炼稀土。如果是把之前的酸碱厂重新建起来，那不过是属于“刚造的飞机被打了”。想要追平中国的稀土冶炼技术，并非简单地复制一个“串联”提炼技术就能实现，而是需要逐一攻克并复制这20道高难度工序。

也就是说，发达国家要建的不只是包含这20道工序的大厂。还需要把前置的，制作特定的酸，碱的厂房也要先建起来。

这20道工序的厂，以及配套的可能几百个小厂难不难建呢？我们在进一步的讨论一个更基础的问题，发达国家的电够吗？

能源大户

在上一篇文章中，我们已经进行了详尽的探讨和分析，深入探讨了中国的稀土产业以及铝产业在电力消耗方面的惊人数据，发现这两个产业的总电力消耗竟然高达7200亿度。与之形成鲜明对比的是，日本作为一个发达国家，其全年的总用电量也不过才10000亿度。这一对比数据无疑揭示了一个令人震惊的事实：仅仅中国的一个特定系统产业，其电力需求就已经与日本全国的用电量相当。许多读者在初次接触到这一数据时，可能会感到难以置信，甚至会产生一些困惑，认为一个新的产业在初期阶段并不需要如此庞大的电力支撑，这种感受表面上看是合理的，但是实际上超乎“合理”的想象。

首先，需要特别指出的是，我们所提及的稀土产业用电量，实际上仅仅涵盖了该产业20道核心工序本身的直接电力消耗。至于这些工序前后所涉及的诸多辅助环节，包括溶液的配制、相关机器设备的制作、原材料的预处理等，它们所消耗的电力并未被纳入这一统计范畴。为了更全面地理解这一问题，让我们来细致地算一笔总账，深入剖析各个环节的电力消耗情况。

首先是稀土的前置准备条件。这些条件离不开特定的酸、碱、溶剂以及催化剂等化学品的供应。而这些化学品的制备，在中国归属于化学工业的范畴。众所周知，化学工业是目前国内电力消耗最大的行业之一，其整体年用电量高达7900亿度。要冶炼就要先搞定化学，搞定化学又不得不增加一个电老虎行业。

请留意一个有意思的问题：7900亿度这一用电量，实际上是中国凭借其强大的工业能力和先进的技术手段才能达到的相对较低的数值。我们上面提及的李教授所提出的“二进料口分馏萃取”方法，能够在产生同样体积的酸碱时，节省大约50%到70%的能源。如果其他国家没有掌握这种先进技术，那么他们的电力消耗将远远超过7900亿度。或许只有等到核聚变技术成熟并广泛应用时，能源问题才能得到根本性的解决。以下的计算都是以中国才有的能力来计算，而不是以发达国家现有的能力来计算。

其次是稀土的合成产物。稀土经过提纯处理后，并不能直接投入使用。以金属钕为例，它必须先被加工成合金形态才能发挥其应用价值，而其中最常用的合金形式便是钕铁硼永磁体。提及铁和硼，我们自然而然地会联想到，这两种物质本身的提纯和冶炼过程同样不可或缺。

钢铁冶炼作为黑色金属冶炼的重要组成部分，其电力消耗量在各行业中位居第二，整体耗电量也达到了7200亿度。对于中国而言，在炼铁的过程中顺便完成稀土所需铁的冶炼，是一种高效且经济的做法，能够最大限度地利用资源，降低成本。

然而，对于发达国家来说，情况则大不相同。美国的钢铁厂已经宣告破产，英国的情况也如出一辙，而德国和法国的钢铁厂也正处于半死不活的状态，唯独日本在这方面还相对保持一定的活力。对这些国家而言，重新建设钢铁厂无疑是一项艰巨的挑战，不仅需要巨大的资金投入，还需要克服技术、环保等多方面的难题。在此，我们暂且不深入探讨钢铁冶炼背后所蕴含的高含量、高科技的天顶星科技，留待下次专文详述。

最后是稀土的废弃物处理。稀土制作过程中，会产生大量的废水。其中，一些环境反噬周期较长的废弃物，如放射性物质，日本等国家可能会选择偷偷排放至大海，从而在一定程度上缓解了这一问题。然而，对于那些具有剧毒、会即时影响自身安全的废弃物，如氟化物和重金属，则必须采取有效措施进行处理。这些废水处理环节同样是高耗电行业，它们虽然通常被视为稀土冶炼的附属性产业，但实际上也有相当一部分属于环保行业的范畴，需要投入大量的电力和资源来确保环境安全。

此外，镓和锗这两种元素虽然并不属于稀土，但它们同样是具有重要战略意义的资源，中国已经对其出口实施了限制。这两种矿产的问题同样错综复杂，因为它们往往是作为伴生矿与铝矿共生的。因此，若要获取这两种矿产，就必须同步进行铝的冶炼。否则，就如同只要西瓜籽而舍弃西瓜肉一般，这样的成本是任何国家都无法承受的，不仅浪费资源，还会导致经济效益低下。

至于其他相关的产业，如机床制造、金属工具等，它们在整个稀土产业链中也扮演着重要角色，但在此我们就不进行过于细致的展开了，以免篇幅过长，影响读者的阅读体验。

综合以上各项因素进行估算，构建一条完整的稀土冶炼产业链，其保底电力需求至少在2000亿度以上，这一数字仅仅是保守估计，实际需求可能更高。即便我们将详细的图纸和技术资料提供给那些发达国家，他们要想真正建设起这样的产业链，至少也需要耗费10年的时间，这期间还需要克服诸多技术、资金、环保等方面的难题。

并且，这还必须建立在这样一个前提之上，即中国在这段时间内不再进行技术升级。否则，一旦他们耗费巨资建设起来的产能，可能已经沦为落后的产能——刚造的飞机被打了。

结语

很多人可能普遍存在一种误解，认为只有光刻机才是所谓的“天顶星科技”。之所以会有这样的看法，主要是因为光刻机与我们的生活息息相关，手机、电脑等日常设备都离不开它，因此我们对光刻机相对较为熟悉。然而，他们却从未深入思考过一个问题：为什么中国在诸多高科技领域都已取得显著成就，唯独在光刻机技术上仍然会被卡脖子呢？那是因为光刻机的优先级太低，没有必要首先去干这事。

这就好比张无忌学习武术的过程。拥有了《九阳神功》这一最基本的内功基础，学习任何其他武术都变得轻而易举。然而，如果没有扎实的内功作为支撑，其他的武术技巧也只能是空中楼阁，镜花水月般虚幻。缺乏根基的武功，充其量不过是花架子，即便能在短时间内取得一些表面的成就，也终究难以持久，不过是昙花一现。

回顾中国这70多年的发展历程，不难发现，我们国家一直以来最为关注的，始终是那些最贴近民生、与人民生命息息相关的科技领域。比如粮食生产、水利建设、化肥研发、种子改良、电力供应、铁器制造等等。这些技术在日常生活中如同空气一般，只有在稀缺时才会引起人们的重视。而事实上，这些领域的技术在我国已经达到了相当高的水平，甚至可以说是“天顶星”级别。我们会在后续的文章中详细阐述，我国在这些领域相较于其他国家所拥有的显著优势。

发达国家恐怕不是很清楚，他们缺的根本就不是稀土技术。他们缺的是粮食——你没看错，他们的粮食已经开始出问题了——他们缺的是电力，缺的是钢铁冶炼，铜，铝冶炼这些最为基本的产品。大部分的发达国家，无论是粮食，电力，钢铁等基本的民生产业，全部都在不同程度的萎缩。谈稀土冶炼，不是太超纲了吗？

最近，政府出台了稀土冶炼的禁令。对于我们这些喜欢研究历史的人来说，即使将所有的技术图纸全部提供给那些发达国家，他们也未必能够成功复制。因为他们所缺乏的，从来都不是单纯的技术，而是一个能够集中力量办大事的中央集权政府，这才是这个世界上最难获得的能力。

尽管如此，我依然坚定地支持禁止出口相关技术。不仅仅是稀土冶炼，包括核电技术、水利建设、钢铁冶炼、超级计算、量子科技等在内的所有核心技术都应当严加保护。当年他们利用瓦纳和巴协来遏制我们，如今我们也应当以其人之道还治其人之身。

科技从来都是有国界的，既然我们已经取得了领先地位，就应当设立相应的技术壁垒，让他们自己去慢慢研究。以稀土技术为例，从徐光宪先生开始到现在，稀土冶炼已经更新了两代的技术。我们从零到经历了这两代，大概是40年的时间。

发达国家拥有众多的诺贝尔奖获得者，这些诺贝尔的大咖聚一起，研发一个这么简单的“串联”技术，不是分分钟的事情吗？我倒想看看，如果有一天他们把“串联”冶炼技术搞出来后，会不会也给这个人一个诺贝尔奖。