美国南伊利诺伊大学研究团队发现，利用微藻技术可使稀土元素浓度提升两倍以上，为传统高污染化学提炼工艺提供了清洁替代方案。该创新方法不仅能从矿石及二次资源中高效回收关键矿产，还可将剩余藻类转化为农业生物刺激剂或生物柴油，有望显著降低美国对外部供应链的依赖，全面强化本土关键矿产安全保障。
藻类技术突破或使稀土浓度翻倍
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美国南伊利诺伊大学研究团队发现，利用微藻技术可使稀土元素浓度提升两倍以上，为传统高污染化学提炼工艺提供了清洁替代方案。该创新方法不仅能从矿石及二次资源中高效回收关键矿产，还可将剩余藻类转化为农业生物刺激剂或生物柴油，有望显著降低美国对外部供应链的依赖，全面强化本土关键矿产安全保障。
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美国南伊利诺伊大学的研究人员发现，藻类能够将稀土元素的浓度提高一倍以上，为美国在寻求加强本土关键矿产供应链之际，提供了一种替代高耗能化学加工方法的潜在方案。随着各国政府竞相确保本土稀土供应链的安全，如何改进稀土的富集与加工工艺，已变得与寻找新矿藏同等重要。
地质学研究生克里斯蒂娜·科尔（Kristina Kohl）表示，许多人仍将稀土与消费电子产品联系在一起，却忽视了其在国防技术中的关键作用。“提到稀土，很多人首先想到的是电子产品，”科尔说，“他们没有意识到稀土在我们国防系统设备制造中扮演着多么重要的角色。” 目前，中国主导着全球稀土产业，开采了全球约60%的供应，并加工和分离了约90%的稀土。
美国是全球第二大稀土生产国，在加利福尼亚州和佐治亚州均有开采业务。华盛顿已将减少对中国供应链的依赖列为国家安全优先事项。研究人员还在评估伊利诺伊州哈丁县的希克斯穹隆（Hicks Dome）作为潜在的国内稀土来源。
副教授丹尼尔·哈默（Daniel Hummer）指出，该遗址是一座隐伏火山，未能到达地表的岩浆形成了富含矿物的侵入体，并通过富含矿物的热液在周围的角砾岩中沉积了额外的稀土元素。这项研究凸显了如果能降低开采成本并减少环境影响，此前被忽视的矿床可能会变得更具吸引力。
更清洁的提取工艺 为了测试这种新的提取方法，微生物学家斯科特·汉密尔顿-布雷姆（Scott Hamilton-Brehm）及其团队使用一个50加仑的水槽、循环泵和LED照明，构建了一个微型河流系统，以模拟流动的水体和阳光。地质学家在加入水之前，先投入了精细研磨的含稀土岩石，随后将微藻引入水中。
实验室分析表明，藻类不仅吸收了稀土元素，还通过一种研究人员尚未完全理解的机制，使其浓度增加了一倍以上。“当我们收到州立实验室的分析结果时，很明显藻类确实与稀土发生了相互作用，”汉密尔顿-布雷姆说，“我们不知道它是如何作用的，也不知道为什么。我们必须弄清楚其中的原理。”
随后，该团队利用一项专利工艺分解有机物质，从而回收稀土元素。剩余的藻类可用作农业生物刺激剂或加工成生物柴油，在减少废弃物的同时创造额外价值。该技术还有望减少对使用硫酸等化学品溶解周围矿物的传统加工方法的依赖。
由于稀土元素也存在于粉煤灰、矿山废弃物和电子废料中，该工艺最终可能为从二次资源中回收关键矿产提供一种更清洁的方法，同时有助于修复废弃物流。研究人员目前正在测试更多藻类物种，以确定它们是否能进一步提高稀土浓度，并正准备向美国国家科学基金会提交提案以扩大该项研究。
哈默表示，该项目展示了跨学科研究的价值，将地质学与微生物学相结合，以应对关键矿产开发中的挑战。
资讯来源
- Mining.com (2026-07-27)
- 原文链接： Algae breakthrough could double rare earth concentrations