中国科学院地质研究所稀土专家、地质矿床学家张培善研究员曾说，“白云鄂博是两大宝库，一是资源，一是科研”⁽²⁾。白云鄂博矿位于内蒙古中部的乌兰察布草原，矿产资源十分丰富，现已发现175种矿物、71种元素，稀土储量居世界第一位，铌储量居世界第二位。白云鄂博已是享誉世界的“稀土之都”。

1927年，我国著名地质学家丁道衡加入中瑞西北科学考察团，发现白云鄂博矿是一个蕴藏丰富极具开采价值的大型铁矿，首次公之于世。白云鄂博稀土矿物最早的发现者是我国著名岩石矿物学家何作霖，1934年他接手丁道衡的白云鄂博岩矿标本室内研究时，首次发现在萤石型矿石中有两种稀土矿物⁽³⁾，分别命名为“白云矿”和“鄂博矿”，并论证了白云鄂博矿是一个巨大的稀土矿床。日本人多次考察白云鄂博，认为其矿中稀土类氧化物含量居世界前列。1946年，黄春江⁽⁴⁾发现了东、西两矿，指出主矿石为铈（Ce）、镧（La）。

图7-1　白云鄂博矿样本⁽⁷⁾

新中国成立伊始即确定加速工业化的进程，并着手规划重工业的发展。⁽⁵⁾1949年12月，中央人民政府重工业部召开第一次全国钢铁工业会议，立即把包头列为“关内新建钢铁中心”的“目标”之一。⁽⁶⁾1950年初，迅速组建241勘探队对白云鄂博矿进行大规模的系统普查。1951年，勘探队将采集的6箱白云鄂博矿样本（图7-1）送交重工业部综合工业试验所进行室内研究，认定矿石中主要稀土元素为铈，余者为镧、钇（Y）、镨（Pr）、铒（Er）等，成功提取了115克氧化铈（CeO₂）并提交《铈之提取研究报告》，这是1949年后我国首次从白云鄂博矿中分离提取单一稀土氧化物的试验研究，由此我国稀土科研迅速兴起。1952年，中国科学院长春应用化学研究所从独居石中提取分离钍时将稀土作为副产品分离出来。1953年，中国科学院上海冶金陶瓷研究所对白云鄂博矿石进行室内坩埚冶炼试验，证明矿石中含有的稀土元素对炼铁影响甚微，稀土元素均进入渣中。⁽⁸⁾中国科学院沈阳金属研究所对白云鄂博矿开始进行稀土选矿和冶炼回收的研究。

综上所述，1949—1953年稀土科研主要是确定白云鄂博矿稀土氧化物的化学成分及该矿中所含的稀土元素，进一步得出炼铁流程中稀土元素流向炉渣的论断，为从高炉渣中提取稀土提供技术路径，并逐步开启了经选矿后提取稀土的另一路径。

图7-2　1953年考察矿厂成因，鉴定铁矿品质和蔓延方式⁽⁹⁾(www.daowen.com)

1953年初，241勘探队经过4年艰苦卓绝的勘探后（见图7-2），证实白云鄂博铁矿是储量大、品质优、工业前景无限的多金属共生矿，党和国家据此决定在包头地区建设大型钢铁联合企业，将其列为我国第一个五年计划的重点工程，并在苏联的大力援助下，于1954年成立包钢。由于我国在包钢初步设计中“不予考虑为提取稀土元素及萤石而需要的尾矿加工问题”⁽¹⁰⁾，苏联对包钢只有钢加工体系的设计，而且在包钢选矿厂初步设计中也说明“稀土矿物暂时在尾矿中堆存，以备下一步处理”⁽¹¹⁾，并在总图上规定了“尾矿再次处理厂的建设场地”⁽¹²⁾。苏联专家处理白云鄂博稀土资源的思路，禁锢了我国稀土科研及工业发展的走向，因为这就是稀土元素在包钢初步设计流程中的走向。更主要的是，人为截断了稀土选矿流程。提取稀土的试验研究形成两大流程：一是处理白云鄂博矿高炉冶炼炉渣提取稀土的流程；二是处理选铁尾矿提取稀土的流程。

20世纪50年代的稀土科研成果也是“两大流程”走向。其一是从高炉渣中研究提取稀土。1954年，中国科学院上海冶金陶瓷研究所在所长邹元爔指导下，利用硅铁还原含稀土的高炉渣制取稀土硅铁合金取得成功，该研究成果具有开创性，处于世界领先水平。这一流程走向的稀土科研成果，奠定了我国火法冶炼稀土合金工艺流程的基础，即稀土一厂的生产技术路线。其二是从尾矿中研究提取稀土。1954—1959年，上海冶金陶瓷研究所先后提交了9次阶段性试验报告，研究处理选铁尾矿回收稀土金属的流程，包括从选铁尾砂中回收稀土精矿、制取混合稀土化合物、分离单一稀土氧化物等各项研究。为此，中科院与冶金部联合成立了“包头矿尾矿中心小组”⁽¹³⁾，以加强对尾矿科研的组织领导。作为小组成员的北京冶金化工研究所、长春应用化学研究所、冶金部北京有色金属研究院等单位，也研究了稀土元素湿法提炼的流程及单一稀土元素的分离技术。这一流程走向的稀土科研成果，奠定了综合性稀土生产工艺流程的基础，即稀土三厂的生产技术路线。正是这些自力更生的稀土科研创新成果，推动了我国稀土工业的快速发展。

1956年，我国曾要求苏联帮助设计一个稀土冶炼厂，被苏联政府拒绝。⁽¹⁴⁾冶金部与中国科学院协商后，决定于1958年8月建设包钢稀土金属试验厂。同年12月，召开“包头矿研究工作会议”，这是“我国第一次大型稀土会议”⁽¹⁵⁾，商定尽快在包头建立稀土生产工厂。1959年，召开了第二次“包头矿研究工作会议”，进一步加速我国稀土工业的发展。我国下决心自立自强突破技术难关，走独立自主稀土工业创新发展之路。

在党中央“全国为包钢，包钢为全国”的号召下，全国掀起了支援建设包钢的热潮。1959年9月26日，包钢1 513立方米的一号高炉建成投产，周总理亲赴主持剪彩仪式。当时由于选矿厂尚未建成，因此用白云鄂博富块矿（含铁量49.10%～54.90%）直接入高炉冶炼。⁽¹⁶⁾所得高炉渣便是稀土工厂的生产原料。该炉渣稀土含量较高（含稀土氧化物6%～8%⁽¹⁷⁾），于是从高炉渣中提取稀土的科研流程得以实现。

1949—1959年，随着白云鄂博矿勘探的深入，我国稀土科研从零开始起步，苏联对包钢只有钢铁生产的设计思路，使我国稀土科研形成独特的“两大流程”走向，积累了大批科研成果，为我国兴建稀土工业奠定了坚实的科研基础。包钢高炉投产后提供了稀土工业生产的原料基础，使我国稀土工厂呼之欲出。