隨著稀土資源的持續(xù)開(kāi)采、高昂的環(huán)境代價(jià)，以及新興領(lǐng)域?qū)ο⊥列枨蟮娜找嬖鲩L(zhǎng)，多國(guó)提出了加強(qiáng)稀土回收研究，利用經(jīng)濟(jì)可行的方法尋找更多稀土來(lái)源的要求。在這一背景下，煤和煤的副產(chǎn)品中稀土元素的綜合利用和經(jīng)濟(jì)回收也日益受到世界各國(guó)的重視。近年來(lái)，不同國(guó)家和地區(qū)針對(duì)從煤和相關(guān)副產(chǎn)品中提取稀土元素展開(kāi)了研究。
　　歐洲
　　2010年歐盟原材料供應(yīng)集團(tuán)發(fā)布的報(bào)告突出強(qiáng)調(diào)了一組被確定為緊缺的材料：“如果存在供應(yīng)短缺的風(fēng)險(xiǎn)以及它們對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響程度相比其他大部分原材料更顯著”，則確定該原材料為緊缺。分析結(jié)果按照歐盟水平確定14種原材料為緊缺材料，稀土元素（REY）(15種鑭族稀土元素加釔和鈧)也包括在名單中。
　　RockTron 國(guó)際煤飛灰處理公司獲取的來(lái)自英國(guó)和波蘭的6份不同的粉煤灰樣品，其中波蘭的煤飛灰采自于煙煤；英國(guó)的樣品采自于半無(wú)煙煤和煙煤/生物質(zhì)混合灰。每個(gè)樣品被篩分為不同粒度的6部分，RockTron煤飛灰處理實(shí)驗(yàn)工廠(chǎng)根據(jù)痕量元素分析，將煤飛灰（0.2g）制樣添加到硼酸鋰熔劑（0.9g），充分混合，同時(shí)在1000℃熔爐中溶化。待熔體冷后，將其溶解在100ml濃度4%硝酸/濃度2%鹽酸溶液中。隨后采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）進(jìn)行分析，所有的粉煤灰顯示大致相似的稀土元素分布。來(lái)自英國(guó)的一份樣品中粉煤灰總稀土氧化物含量最高，樣品分析值達(dá)到579ppm。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，粉煤灰堆料包含可觀(guān)稀土元素儲(chǔ)量的潛力，同時(shí)證實(shí)了按大小分類(lèi)的粉煤灰中的稀土元素含量隨著篩分顆粒尺寸的減少而增高。對(duì)中試車(chē)間不同節(jié)關(guān)上的粉煤灰樣品中的稀土元素含量進(jìn)行了分析，分析結(jié)果顯示，來(lái)自英國(guó)的一份粉煤灰樣品中的細(xì)粒和粗粒飛灰殘余都可視作潛在的稀土元素的儲(chǔ)量，建議著手研究粉煤灰中稀土元素的提取技術(shù)的可行性。
　　美國(guó)
　　2010年，美國(guó)能源部國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)了一個(gè)小規(guī)模調(diào)查工作來(lái)研究如何從煤和煤的副產(chǎn)品中提取稀土元素。美國(guó)國(guó)會(huì)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這種資源的重要性，同年美國(guó)擴(kuò)大其工作程度，進(jìn)一步評(píng)估包含在地下煤炭和來(lái)自于選煤廠(chǎng)和電廠(chǎng)（燃燒后的物質(zhì)）煤炭副產(chǎn)品廢棄煤中潛在的稀土金屬資源。
　　美國(guó)能源部從煤炭和煤的副產(chǎn)品中回收稀土元素的研究、開(kāi)發(fā)與示范計(jì)劃總體目標(biāo)是在2023～2025年實(shí)現(xiàn)美國(guó)國(guó)內(nèi)稀土分離技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性?；厥障⊥恋募夹g(shù)主要集中在從總稀土含量至少300ppm的煤和煤的副產(chǎn)品中分離和回收稀土元素等方面的技術(shù)。通過(guò)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室稀土元素分離項(xiàng)目和通過(guò)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模中間實(shí)驗(yàn)階段的可行性示范，最終實(shí)現(xiàn)稀土分離技術(shù)的商業(yè)部署。從煤和煤的副產(chǎn)品中回收稀土元素的研究、開(kāi)發(fā)和示范計(jì)劃包括5個(gè)核心技術(shù)領(lǐng)域：一是資源采集與特性描述；二是分離技術(shù)的發(fā)展；三是便攜式稀土元素傳感器的開(kāi)發(fā)；四是工藝和系統(tǒng)建模；五是技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。
　　據(jù)美國(guó)能源部國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室2015年12月公布信息，選定10個(gè)項(xiàng)目獲得經(jīng)費(fèi)支持，開(kāi)展從煤和煤的副產(chǎn)品中回收稀土元素的研究，選定的項(xiàng)目通過(guò)開(kāi)發(fā)更具成本效益和環(huán)保的方法技術(shù)來(lái)推動(dòng)計(jì)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。美國(guó)能源部在10個(gè)項(xiàng)目中投資超過(guò)800萬(wàn)美元，開(kāi)發(fā)從美國(guó)煤和煤的副產(chǎn)品中有效回收稀土的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模和中試規(guī)模相關(guān)技術(shù)。投資項(xiàng)目主要分兩個(gè)領(lǐng)域：一是實(shí)驗(yàn)室規(guī)模開(kāi)發(fā)；二是從煤和煤的副產(chǎn)品中經(jīng)濟(jì)地分離、提取混合稀土精礦的中間階段實(shí)驗(yàn)技術(shù)，包括從煤炭相關(guān)操作中分離固體和液體。其中，第一階段包括與煤炭相關(guān)物質(zhì)的采樣和特性描述，比如煤層頂?shù)装逦镔|(zhì)，和/或從煤灰回收稀土的合適物質(zhì)；技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性研究；并提出稀土回收技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在第一階段結(jié)束，每個(gè)項(xiàng)目將提供他們的研究成果，為提前進(jìn)入第二階段的評(píng)估以及提前考慮最后階段工程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。預(yù)計(jì)多達(dá)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的項(xiàng)目和兩個(gè)試點(diǎn)規(guī)模的項(xiàng)目將提前進(jìn)入第二階段。這些第二階段項(xiàng)目的成功實(shí)施，將會(huì)引領(lǐng)美國(guó)國(guó)內(nèi)從煤和煤的副產(chǎn)品中經(jīng)濟(jì)回收稀土元素技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。據(jù)悉，參與項(xiàng)目的主要機(jī)構(gòu)包括：懷俄明大學(xué)、杜克大學(xué)、西弗吉尼亞大學(xué)研究中心、諾伊曼系統(tǒng)集團(tuán)、巴特爾研究所、被達(dá)科他大學(xué)、肯塔基大學(xué)、物理科學(xué)公司、南方研究所。
　　2016年11月，美國(guó)能源部國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（NETL）公布選定5個(gè)新項(xiàng)目獲得研究經(jīng)費(fèi)，繼續(xù)支持對(duì)高濃度的稀土元素的煤和煤的副產(chǎn)品的研究。這些為期18個(gè)月的項(xiàng)目將致力于對(duì)美國(guó)國(guó)內(nèi)不同地區(qū)的煤炭和煤的副產(chǎn)品的識(shí)別和現(xiàn)場(chǎng)取樣，并開(kāi)展化學(xué)分析以確定含高濃度（大于300ppm）稀土的區(qū)域，新支持的5個(gè)項(xiàng)目是對(duì)美國(guó)從煤炭和煤的副產(chǎn)品中回收稀土元素的研究、開(kāi)發(fā)與示范計(jì)劃已有研究工作的補(bǔ)充。
　　結(jié)語(yǔ)
　　據(jù)相關(guān)資料顯示，許多煤田擁有較高的稀土水平，初步估計(jì)全球粉煤灰中的稀土元素含量平均為445ppm，并且已有多份關(guān)于粉煤灰的稀土元素含量報(bào)告顯示其含量遠(yuǎn)超過(guò)全球平均含量。全球每年產(chǎn)生的粉煤灰量可觀(guān)，尤其中國(guó)煤炭發(fā)電的比重很大，因此形成的粉煤灰與日俱增，如果能成功從粉煤灰中規(guī)?；崛∠⊥粒瑢U棄的煤灰變廢為寶，不僅保護(hù)生態(tài)環(huán)境，而且能夠有效進(jìn)行資源的回收循環(huán)利用，其戰(zhàn)略意義、環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大，未來(lái)能否從煤和煤的副產(chǎn)品中工業(yè)化提取稀土的前景取決于研究的進(jìn)展。