研究人员发现，根据今天发表在《科学》杂志上的一项研究，美国金属矿蕴藏着大量关键矿物，但这些矿物在很大程度上被浪费了。这项由伊丽莎白·霍利领导的研究表明，即使回收这些副产品的一小部分，也能大大降低美国对进口的依赖，这些进口材料对清洁能源技术和先进制造业至关重要。

研究表明，在许多情况下，回收这些矿物的经济价值可能超过矿山主要产品的价值。这提供了一种潜在的直接方法来增加国内供应，而不会产生与开设新矿相关的环境和社会影响。该研究评估了美国各地的采矿作业，包括科罗拉多州的克莱麦克斯矿，该矿每年生产约3000万磅钼。

研究结果突显了关键矿物的潜在国内供应与当前采矿实践之间的脱节。许多矿山只专注于提取主要目标矿物，而将其他有价值的元素作为废物丢弃。这些被丢弃的材料通常最终进入尾矿池或废石堆，这既代表着经济机会的丧失，也代表着潜在的环境危害。

“我们基本上是坐在一个金矿上，或者更确切地说，是一个关键矿物矿上，甚至没有意识到这一点，”该研究的主要作者、美国科学促进会 (AAAS) 的研究员霍利说。“通过实施先进的矿物加工技术，我们可以释放这些资源，并大大加强我们的国内供应链。”

从矿山废料中回收关键矿物的概念并非全新，但这项研究揭示的潜在影响规模是巨大的。人工智能 (AI) 的进步在识别和量化这些隐藏资源方面发挥着至关重要的作用。人工智能算法可以分析大量的地质调查、地球化学分析和采矿生产记录数据集，以查明矿山废料中关键矿物的位置和浓度。这些算法还可以优化提取过程，最大限度地减少环境影响并最大限度地提高经济效率。

一种有前景的 AI 驱动方法是使用机器学习来预测基于容易获得的数据的矿山尾矿的成分。这使得矿业公司能够针对特定区域进行矿物回收，从而减少了对广泛且昂贵的采样的需求。此外，人工智能可用于控制和优化矿物提取中涉及的化学过程，确保回收过程既高效又环保。

这项研究的意义不仅限于经济方面。减少对外国关键矿物来源的依赖对于国家安全和经济稳定至关重要。目前，许多此类矿物来自与美国存在地缘政治紧张关系的国家，这会在供应链中造成漏洞。通过开发国内来源，美国可以减少对这些潜在不可靠供应商的依赖。

该研究还提出了关于环境责任的重要问题。从矿山废料中回收关键矿物有助于修复现有的环境破坏。矿山尾矿通常含有有害物质，这些物质会渗入周围环境，污染水源并危害生态系统。通过去除这些材料，可以大大减少采矿对环境的影响。

下一步包括进一步研究，以完善用于矿物回收的 AI 驱动技术，并制定激励矿业公司采用这些实践的政策。政府机构、研究机构和采矿业需要合作，以创建一种可持续且负责任的关键矿物提取方法。该研究的作者建议，政府激励措施（例如税收抵免或赠款）可以鼓励矿业公司投资必要的基础设施和技术。他们还强调了制定明确的监管框架以确保以对环境负责的方式进行矿物回收的重要性。