Война внизу. Литий, медь и глобальная битва за энергию для нашей жизни - Ernest Scheyder

Китае. "Если только тысячи старателей и потенциальных старателей, которые сейчас носят с собой детекторы гамма-излучения во всевозможные места, не обнаружат достаточно редких земель, чтобы сделать массовый рынок жестко конкурентным, кажется очевидным, что Molycorp может рассчитывать на прибыльное и интересное будущее. И какое-то время так и было.

Во многом рост Molycorp был обусловлен симбиотическими отношениями компании с Лабораторией Эймса, которая была создана в 1947 году на территории, известной сегодня как Университет штата Айова. Лаборатория выросла из исследований ученых, участвовавших в Манхэттенском проекте Второй мировой войны, и сосредоточилась на способах более эффективного отделения и обработки редкоземов друг от друга, поделившись большей частью этих исследований с частной промышленностью. В отличие от процесса извлечения золота из породы, редкоземы дороги и трудоемки в производстве.

Производство золота обычно включает в себя добычу руды, затем ее укладывают на гигантскую площадку, на которую наносится кислотный раствор. Золото выщелачивается из руды, собирается в нижней части площадки и, пройдя еще несколько этапов обработки, превращается в слиток.

Для получения редкоземельных металлов требуется еще несколько этапов. В Маунтин-Пасс после добычи бастнезитовая руда дробится до размера мелких камешков, а затем измельчается в порошок, похожий на ил. Этот порошок смешивают с соляной кислотой и другими химическими веществами, а затем помещают в жидкий раствор, чтобы запустить процесс, известный как флотация, для удаления других минералов, которые могут находиться в породе. (В Маунтин-Пасс примерно 8-10 процентов породы содержит редкие земли). Бастнезит всплывает в верхнюю часть резервуара с жидким раствором в виде пузырящейся пены, которую затем соскабливают с поверхности и подвергают дальнейшему обогащению. Для каждого из семнадцати редких земель существует свой собственный процесс, и обычно они должны быть извлечены в точном порядке. Например, для получения неодима необходимо сначала отделить церий. После этого получаются оксиды редкоземельных металлов в виде порошка, который нужно еще больше обработать, чтобы превратить в редкоземельные металлы, которые можно использовать для изготовления магнитов, сплавов и других материалов. В общей сложности от добычи до производства редкоземельных металлов проходит десять дней, что является трудоемким и дорогостоящим процессом.

Большая часть этого процесса была усовершенствована отчасти с помощью американских правительственных ученых в лаборатории Эймса в Айове, которая к середине 1960-х годов была известна как "место рождения современной индустрии редкоземельных металлов: проводила исследования лазеров, магнитов и других развивающихся технологий. Это технологическое превосходство Molycorp использовала в своих интересах, стимулируя рост не только своего бизнеса, но и американской промышленности. В 1960-х годах Molycorp расширила производство редкоземельных металлов, особенно европия для растущего рынка телевизоров. Она также купила несколько более мелких конкурентов. Используя новые технологические разработки, Molycorp продолжала добавлять различные редкоземы в свою линейку продукции, что свидетельствует о ее растущем комфорте в сложном и обременительном процессе производства редкоземов.

В 1960 году Соединенные Штаты потребляли 1600 тонн специализированных металлов, а к 1980 году эта цифра выросла до 20 900 тонн. Исследования, которые проводил Эймс, способствовали и другим прорывам. В 1965 году ученые ВВС изобрели самарий-кобальтовый постоянный магнит, который можно было сделать сильнее и меньше, чем магниты на основе железа, что было очень важно для проектирования самолетов. В то время кобальт было трудно достать из-за конфликта в стране, известной в то время как Заир, что послужило толчком к дальнейшим исследованиям магнитов на основе редкоземельных металлов. В 1983 году General Motors и японская компания Sumitomo Special Metals объявили об изобретении неодим-железо-борных магнитов, что стало монументальным прорывом как раз в то время, когда наступил рассвет эры персональных компьютеров. Весь этот рост не остался незамеченным ни на Уолл-стрит, ни в Китае. В 1977 году калифорнийская Union Oil Company, известная как Unocal, купила Molycorp за 240 миллионов долларов (1,25 миллиарда долларов в долларах 2023 года) и заявила, что будет управлять компанией как самостоятельным предприятием.

 

В 1951 году, в тот самый год, когда компания Molycorp купила месторождение Birthday Claim недалеко от Лас-Вегаса, Колумбийский университет Нью-Йорка присудил Сюй Гуансяну степень доктора химии, которую он получил после получения степени магистра в Вашингтонском университете в Сент-Луисе в 1949 году. Конгресс США был на грани принятия закона, который не позволил бы китайским студентам, обучавшимся в США, вернуться в новый коммунистический Китай, поэтому Сюй и его жена, химик Гао Сяося, уехали из Нью-Йорка в Пекин, где Сюй был принят на работу в Пекинский университет. После того как супруги оказались в тюрьме на шесть лет во время Культурной революции, Сюй был освобожден и направлен на изучение редкоземов, где он погрузился в исследования, связанные, в частности, с празеодимом и рубидием. В конечном счете, открытия Сюя помогли Китаю укрепить переработку и разделение своих месторождений редкоземельных металлов, которые к середине 1970-х годов были признаны одними из крупнейших в мире.

Китай начал методично развивать свою промышленность по производству редкоземельных металлов. В 1985 году был создан Китайский информационный центр по редкоземам, по сути, имитирующий американские исследования редкоземов в лаборатории Эймса в Айове. Эпицентр производства редких земель находился в Баян-Обо во Внутренней Монголии, где был обнаружен крупный железорудный рудник, содержащий также большие запасы бастнезита. Таким образом, Китай мог добывать железную руду для производства стали одновременно с производством редкоземельных металлов, что давало стране огромное экономическое преимущество. С 1978 по 1989 год производство редкоземельных металлов в стране ежегодно возрастало на 40 процентов. Американские, канадские и японские компании также начали сотрудничать с китайскими, принося свои технологии производства редкоземельных металлов в материковый Китай и способствуя развитию зарождающегося сектора редкоземельных металлов в этой стране.

Маунтин-Пасс все еще оставался ведущим мировым производителем редкоземов, минералы которого использовались американскими солдатами во время первой войны в Персидском заливе. Но растущее технологическое превосходство Пентагона благодаря редкоземам застало Пекин врасплох, побудив Китай удвоить исследования в области редкоземов. Китайский лидер Дэн Сяопин в 1980-х годах сделал прозорливое замечание: «У Ближнего Востока есть нефть. У Китая есть редкие земли» и призвал свою страну и дальше использовать это экономическое преимущество. В 1999 году его преемник, Цзян Цзэминь, посоветовал своей стране "улучшить разработку и применение редких земель и превратить преимущество в ресурсах в экономическое превосходство".

В то время как китайские ученые активизировали свои исследования редких земель, американские университеты стали уделять им меньше внимания, отчасти ради изучения биотоплива и других технологий возобновляемой энергии. Переход начался медленно: в конце 1960-х годов правительство США прекратило финансирование ключевого издания, посвященного торговле редкоземами. Хотя частная промышленность взялась за его финансирование, к 2002 году издание прекратило свое существование. К 1990-м годам ученые из