美國能源部（DOE）于2026年9月30日宣布，已選定17項(xiàng)礦業(yè)技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，總資金達(dá)2950萬美元。該項(xiàng)目涉及分布在9個(gè)州的12個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室，旨在通過開發(fā)自主機(jī)器人、先進(jìn)傳感器和人工智能技術(shù)，提升關(guān)鍵礦產(chǎn)的勘探、開采與加工能力，并降低對(duì)國際供應(yīng)鏈的依賴。

上述投資屬于“未來礦山”（Mine of the Future）計(jì)劃的一部分，重點(diǎn)聚焦于加速礦業(yè)的技術(shù)轉(zhuǎn)型。資金目前處于談判授予階段，Zui終執(zhí)行將取決于后續(xù)程序。研究目標(biāo)包括提高生產(chǎn)力、降低能耗，并實(shí)現(xiàn)當(dāng)前因技術(shù)或經(jīng)濟(jì)限制難以回收的礦產(chǎn)資源利用。

在地下采礦自動(dòng)化方面，由橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)的MAP-POD項(xiàng)目正開發(fā)移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)。該平臺(tái)將配備掃描儀、高光譜傳感器和人工智能，用于在缺乏GPS信號(hào)的復(fù)雜地下環(huán)境中識(shí)別礦物并構(gòu)建三維地圖。項(xiàng)目聯(lián)合了Exyn Technologies公司，旨在減少對(duì)人工操作的依賴。該技術(shù)仍處于開發(fā)階段，其速度與生產(chǎn)力的提升需經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

實(shí)時(shí)巖石分析與礦物識(shí)別是另一重點(diǎn)。橡樹嶺實(shí)驗(yàn)室結(jié)合毫米波鉆探與激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）技術(shù)，致力于在鉆進(jìn)過程中實(shí)時(shí)分析化學(xué)成分，并利用AI輔助勘探?jīng)Q策。薩凡納河國家實(shí)驗(yàn)室則開發(fā)基于光譜與AI的工具，用于分析巖芯樣本并構(gòu)建礦體三維模型，以補(bǔ)充傳統(tǒng)地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作，但無法替代資源儲(chǔ)量估算所需的認(rèn)證測(cè)試。

針對(duì)尾礦與低品位廢料中的戰(zhàn)略金屬回收，阿貢國家實(shí)驗(yàn)室將研發(fā)感應(yīng)加熱連續(xù)提取技術(shù)，用于從尾礦中回收銅、鎳和鈷，并探索旋轉(zhuǎn)填充床接觸器處理工藝以獲取稀土元素。該方案設(shè)定的目標(biāo)是使特定成本、試劑消耗和廢物生成量較傳統(tǒng)方法降低Zui高達(dá)50%，此為實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)而非已驗(yàn)證的工業(yè)結(jié)果。桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室則研究生物電化學(xué)系統(tǒng)回收關(guān)鍵礦物，并將部分殘余材料轉(zhuǎn)化為建筑原料。

非常規(guī)開采技術(shù)方面，勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室正研究低壓電化學(xué)系統(tǒng)，利用導(dǎo)電表面和專用流體從粘土沉積物中提取鋰。愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室將開發(fā)電液壓壓裂方法以提高巖石滲透性，太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室則研究改變地下條件以促進(jìn)戰(zhàn)略元素提取。原位開采需嚴(yán)格評(píng)估水文地質(zhì)、流體行為、地層穩(wěn)定性及環(huán)保措施，其可行性高度依賴具體礦床條件。

在礦石加工環(huán)節(jié)，勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室將建模與機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合，以確定微波能量軟化巖石結(jié)構(gòu)的適用條件。艾姆斯國家實(shí)驗(yàn)室利用聲能、磁能與計(jì)算機(jī)視覺結(jié)合，對(duì)稀土礦物進(jìn)行破碎與分選。勞倫斯伯克利的NOREX項(xiàng)目則整合核傳感器與AI，直接表征巖石礦物含量以提升分選效率。這些技術(shù)旨在解決處理大量物料僅回收少量有價(jià)值元素的行業(yè)痛點(diǎn)，但實(shí)際效能受礦物特性、處理能力、能耗及設(shè)備兼容性制約。

此次投資是美國擴(kuò)大關(guān)鍵材料（如銅、鎳、鈷、鋰及稀土）本土產(chǎn)能戰(zhàn)略的一環(huán)，服務(wù)于電氣化、電子、電池、及先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)鏈。然而，科學(xué)研發(fā)并不等同于商業(yè)投產(chǎn)。將創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為實(shí)際礦業(yè)生產(chǎn)仍需配套工業(yè)投資、基礎(chǔ)設(shè)施、許可審批、專業(yè)運(yùn)營團(tuán)隊(duì)及具備競(jìng)爭(zhēng)力的經(jīng)濟(jì)條件。所選資金明確限定為研發(fā)用途，不構(gòu)成對(duì)未來礦山投資或礦產(chǎn)產(chǎn)量的承諾。

相關(guān)技術(shù)進(jìn)展對(duì)全球礦業(yè)具有參考意義。智利等面臨復(fù)雜礦石處理、品位波動(dòng)及高能耗挑戰(zhàn)的產(chǎn)礦國，可關(guān)注AI礦物分類、地下測(cè)繪機(jī)器人及尾礦二次回收技術(shù)的潛在應(yīng)用。但評(píng)估此類機(jī)會(huì)需依賴具體的礦物學(xué)與冶金學(xué)研究，以確認(rèn)濃度、回收率與經(jīng)濟(jì)可行性。行業(yè)下一步將觀察各項(xiàng)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)及操作條件下的可測(cè)量成果，以及向現(xiàn)有礦山設(shè)施遷移的適配程度。

資料來源：Revista Digital Minera REDIMIN；原文發(fā)布日期：2026-11-01。本文為資料編譯。