矿石“变”稀土,他是如何做到的

□ 叶建华

  • 来源:科普时报
  • 作者:
  • 2025-08-15 10:25

8月3日,《华尔街日报》披露,为了实现稀土供应链多元化,一家为美国军方提供无人机零部件的制造商被迫将订单推迟长达两个月。从汽车到医疗设备和风力涡轮机等各个领域,甚至手机摄像头里的变焦马达、家电里的永磁电机等领域的特种光源,背后都有稀土的身影。稀土矿虽然全球都有分布,但将稀土矿“变”成稀土,就没有那么容易了。

其实,稀土发现史上一个有趣的现象也验证了这一点。瑞典军官阿雷尼乌斯发现了世界上第一块稀土矿石,交给他的朋友化学家加多林。经过深入研究,加多林成为世界上发现稀土第一人。中国科学家丁道衡发现中国第一块稀土矿石,也交给了他的朋友化学家何作霖。经过几年的研究,何作霖在1934年成为发现中国稀土的第一人。

有着“中国矿床之父”之称的何作霖,又是如何将矿石“变”为稀土的呢?

1890年,何作霖出生于河北蠡(lǐ)县,14岁考入育德中学。中学毕业典礼上,校长王国光“富国强兵唯赖开发矿业”的话语,在他心中埋下了探矿报国的种子。中学毕业后,何作霖先后就读于北洋大学采矿系和北京大学地质学系。后来,何作霖将研究重心转向矿物学、岩石学和岩矿鉴定领域。凭借不懈努力,他在这一领域造诣日深,得到地质学家李四光、物理学家丁西林的赞许。

当好友丁道衡将白云鄂博铁矿石标本送到何作霖手中后,他如着魔般不分昼夜地研究,几乎每天都埋头于砸石头、切石片、磨石片的工作中。在何作霖看来,“岩石是有生命的,你认真对待它,它就会认真对待你”,他始终以敬畏之心倾听岩石的“故事”。

研究中,何作霖发现一块包含磁铁矿、黄铁矿、重晶石的萤石矿标本并不寻常:其中的小颗粒四周,萤石呈现出从紫色逐渐变浅的褪色晕圈。他将这些小颗粒分离后,通过钠光源检验发现其分属四方晶系和六方晶系,且呈现出不同于常见矿物的浅黄色与浅绿色。凭借专业直觉,何作霖判断这些小颗粒可能含有放射性元素或稀土元素,随即展开重点研究。

经过大量检测,何作霖基本掌握了两种小颗粒的物理性质和物理常数。对比已知矿物后,他惊喜地发现其中一种与氟碳铈矿高度相似,初步判定为稀土矿物;另一种因具有电磁辐射性,也被推断为稀土矿物。

为进一步验证,何作霖取了0.01毫克矿物粉末,送到北平研究院镭学研究所所长、物理学家严济慈手中。经严济慈的助手钟盛标研究员测定,弧形光谱图上,清晰地显示出了镧、铈、钇、铒等稀土元素的谱线,确凿地证明白云鄂博铁矿石中含有稀土元素。

新中国成立后,何作霖继续深耕白云鄂博矿的研究。

1958年,他担任中苏联合考察队中方队长,经过系统勘察,不仅证实白云鄂博是大型铁矿,更确认其为世界上最大的稀土矿——稀土储量占当时世界总储量的80%,矿物组成超过150种。1959年,他又在该矿发现大量铌和钽,证实其为大型铌钽矿床,为中国“稀土大国”的地位奠定了坚实基础。

2010年,为表彰和纪念何作霖在矿物学研究领域的卓越贡献,国际矿物协会将产于我国辽宁凤城碱性岩体的新矿命名为“何作霖矿”,让这位中国稀土事业的开拓者,在世界矿物学史上留下了永恒印记。

(作者系中国作家协会会员、中国化工作家协会副主席兼报告文学委员会主任)

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