高谷雄太郎:日本提取稀土的成本取决于元素种类

/04/07 2012年，东京大学等的研究团队在小笠原群岛的南鸟岛周边发现了很可能富含稀土的海泥。

按照日本国内的年消费量换算，被认为存在相当于200年以上的用量。

东京大学等成立了推进实用化的“稀土泥与锰结核开发推进联盟”，日本政府也由内阁府主导进行了开采实验。

日本经济新闻（

中文版： 日经中文网）记者采访了东京大学的准教授高谷雄太郎，询问了从海底打捞海泥之后需要什么样的工序。

高谷雄太郎致力于研究稀有金属的资源循环，以及实现海底矿物资源实用化的选矿和冶炼技术。

东

京大学的准教授高谷雄太郎 记者： 稀土泥打捞出来之后，要怎么才能实用化？

高谷雄太郎： 工序大致可分为（1）开采（2）选矿和冶炼（3）残土处理，这3个环节。

东大等的联盟也分为几个团队，正与民营企业联合推进研发。

记者： 高谷准教授参加了选矿和冶炼团队，研究的现状如何？

高谷雄太郎： 锰结核正在以10公斤的规模进行实验。

（在南鸟岛海域可以获得的）稀土泥也在实验室层面进行了实验。

使用在南鸟岛周边海域获得的稀土泥样本，验证了采用名为“水力旋流器（hydrocyclone）”的技术进行选矿的工艺，并于2018年在英国科学杂志《科学报告》上进行了发表。

另外，关于用化学方法从海泥中提取稀土元素的最佳条件，也已完成论证。

不过由于难以获取稀土泥样本，推进大规模研究仍面临制约。

记者： 水力旋流器是什么样的技术？

高谷雄太郎： 是利用离心力、按大小和比重的不同来区分泥水中的颗粒物的技术。

在2018年的论文中，把样品用小型水力旋流器进行处理，从海泥中分离出约20微米以上的颗粒物，确认了稀土的浓度可以大幅提高。

水力旋流器已被应用于陆地矿山的选矿、油田去除沙粒等多种工业领域，是一项可靠性很高的技术。

把打捞上来的海泥放入水力旋流器进行选矿会更有效率。

根据设计的不同，也有在海中或海底一侧开展水力旋流器预处理的空间，但目前还无法判断成本是否合适。

记者： 稀土的提取和提炼面临的成本和课题是什么？

高谷雄太郎： 虽说都是稀土，但其实有17种元素。

根据提取的元素不同，提取和分离的成本也会发生变化。

最终成本很难估算，因为还必须结合下游环节因素，例如具体回收哪种稀土元素等情况加以综合考虑。

此外，在冶炼工序中，根据在哪里进行“浸出（Leaching，用溶液从海泥中溶解出所需元素）”，成本也会有很大不同。

浸出工序需要大量的溶液，在某些条件下，处理的液体量会大大超过海泥的重量。

如果收集海泥后要在船上浸出，就必须设置溶液的浓缩设备。

因此，现阶段最有力的方案是把回收的海泥尽可能地脱水、减容之后输送到陆地上，在陆地上进行浸出。

记者为日本经济新闻（

中文版： 日经中文网）矢野摄士 高谷雄太郎 2012年完成东京大学研究生院工学系研究科博士课程，同年成为日本产业技术综合研究所的特别研究员。

在海洋研究开发机构（JAMSTEC）等任职之后，从2015年开始在早稻田大学历任助教、讲师和主任研究员等。

2021年起任现职。

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