研究人员深入北达科他州的煤层中寻找稀土元素

北达科他州的褐煤煤层中富含生产手机触摸屏、导弹制导系统以及混合动力汽车的电机和电池所需的稀土元素。

研究人员知道，该州的煤炭中存在钕和镧等稀土元素，但他们想弄清楚将其投入使用是否可行。位于大福克斯（Grand Forks）的北达科他大学（University of North Dakota）能源与环境研究中心的工程师John Kay说：“这些材料有很多在地球上比黄金更丰富，使它们变得稀有的原因是，无论你在哪里找到它们，它们的浓度都不是很高。这使得它们很难被大量提取。”

稀土和临界元素存在于周期表中，并与植物留下的有机结构有关，这些植物经过数百万年的分解形成了煤炭。Kay领导着一个由20人组成的EERC小组，他们将在未来一年内评估北达科他州围绕稀土、关键矿物和碳矿石的产业潜力。

许多从事煤炭工作的人都渴望了解他们的发现。一些煤矿公司和燃煤电厂的经营者已经投资这个价值245万美元的项目，该项目已获得美国能源部110万美元的奖励，并通过北达科他州工业委员会获得75万美元的拨款。

褐煤能源委员会负责研究和开发的副总裁Mike Holmes表示：“你可以从北达科他州的煤层等资源中提取和加工稀土。你也可以寻找机会启动工业，制造一些需要稀土元素的产品。”

Kay说：“当许多人听到煤这个词时，他们认为你在谈论一种燃料，但我们正试图超越这一点，这有多种原因。煤炭行业面临着来自天然气和可再生能源的经济挑战。倡导者说，关键矿物和稀土的生产可以帮助维持和创造与煤炭有关的工作。同时，联邦政府希望开发国内的矿物资源，电子、国防和汽车工业等对这些矿物的需求量很大。”

世界上大部分的稀土元素供应来自中国，中国也制造利用这些材料的产品。根据北达科他州地质调查局今年早些时候发表的一份报告，在过去13年里，中国颁布了生产和出口配额。

报告指出：决定在生产这些元素的可行性的因素之一是这些材料的价格是否保持高位。也许最不可预测的变量是每一种关键矿物商品的未来市场价格，它们通常根据供求关系而波动。

近年来，该州的几个机构已经深入研究了这个话题，包括地质调查局，该局自2015年以来一直在北达科他州西部煤层中收集褐煤样本，以检测稀土和关键元素。这项工作的大部分涉及到从该州西南部收集样本，那里层在20世纪50年代和60年代曾开采过高浓度铀的褐煤。

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