煤炭副产品是稀土元素的重要来源

如果没有稀土元素，我们所知的文明将不复存在。没有智能手机、LED、风力涡轮机，甚至汽车电池。稀土元素，如铈和钪，遍布地壳。仅中国就生产了全球近 90% 的稀土，美国唯一的矿山今年已关闭。但研究人员可以利用我们已经拥有的丰富资源：煤炭及其副产品，帮助打破这种垄断。

美国能源部化学工程师埃文·格兰尼特 (Evan Granite) 解释说：“地壳中的所有物质也都存在于煤炭中。”美国能源部最近资助了一项研究，旨在提高美国稀土元素的产量，以满足每年约 5% 的需求。煤炭生产的每个步骤（开采、清洁和燃烧）都会产生富含稀土元素的物质。目标是以一种廉价且环保的方式利用这些目前堆积在垃圾填埋场和储水池中的废物。

例如，美国燃煤电厂每年产生 1.3 亿吨煤灰。杜克大学最近的一项研究发现，在阿巴拉契亚山脉和怀俄明州粉河盆地开采的煤炭中燃烧的稀土元素价值数十亿美元。宾夕法尼亚州立大学能源与矿物工程教授 Sarma Pisupati 表示，现在的挑战是如何提取这些金属。他的研究重点是用硫酸铵溶剂冲洗原始页岩，以便在煤炭生产过程的早期收集稀土元素。

几年之内，美国能源部资助的项目将在美国煤炭加工厂进行试点。或许，国产智能手机也很快就会问世。

本文最初发表于《大众科学》杂志 2016 年 9/10 月刊，标题为“呼吁煤炭”。