图片源于：https://www.csis.org/analysis/mining-defense
镓是一种软的、银白色的金属，主要作为铝土矿（铝的原料）加工的副产品生产。
其余部分来自锌加工残渣。
镓的主要用途是用于氮化镓半导体，这些半导体是计算机和手机的关键组成部分。
它还用于光电设备，其中包括激光二极管、发光二极管（LED）、光电探测器和太阳能电池。
在国防部门，氮化镓半导体用于电子战、高级雷达干扰系统、空中和导弹防御雷达、卫星及其他通信设备。
自1987年以来，美国不再生产镓，并且只有一家位于纽约的公司从进口的低纯度镓金属和新废料中回收和精炼高纯度的镓。
根据美国地质调查局（USGS）的数据，2023年“中国占全球低纯度镓生产能力的约89%”，以及98%的全球原料生产。
中国对镓的垄断使USGS得出结论，镓是最有可能面临供应链中断的关键矿物。
为了削弱中国在先进半导体生产能力方面，拜登政府对向中国出口芯片和设备实施了一系列禁令，最新的禁令发生在2025年1月13日。
作为回应，中国政府于2023年8月对镓和锗实施了出口限制，这导致镓价格急剧上涨，并引发了短缺的担忧。
然后，在2024年12月，它禁止向美国出售镓、锗、锑等超级硬材料。
因此，美国需要紧急寻找镓的替代来源。
总部位于安大略省多伦多的Neo Performance Materials目前是北美唯一的镓生产商，位于安大略省彼得堡的工厂通过回收镓来提取金属。
但加拿大有潜力生产更多的镓，特别是考虑到该国悠久的铝生产历史。
作为一项研发计划，矿业公司力拓正在评估从其位于魁北克Saguenay–Lac-Saint-Jean的铝土矿尾矿中提取镓的潜力。
公司希望每年开始生产3.5公吨的镓，一旦建造商业规模的工厂，这一数字可能上升到40公吨。
这将占当前全球镓产量的5%至10%。
铌是一种轻质、可延展的金属，主要作为合金元素，改善多种材料的强度、耐用性和耐腐蚀性。
它在耐磨和耐热性方面也表现优异，熔点高达4491°F。
近90%的铌用于生产高强度低合金钢，仅添加少量铌即可使钢的强度提高超过30%，并显著降低其重量。
在其他应用中，铌基超级合金及其超导特性对多个国防用途至关重要，例如喷气和火箭发动机、超导电缆和线路、散热器、热交换器和电池单元组件。
铌也用于高超音速武器，这些武器可以超过五倍音速，从而避开探测和防御措施。
自1959年以来，美国没有生产铌。
相比之下，巴西生产了全球82%的铌，主要集中在两个矿山。
第一个，也是最大的，是位于米纳斯吉拉斯州的阿拉夏矿，属于巴西金属冶金和采矿公司（CBMM），自2011年以来，一个主要由中国矿业公司组成的财团持有15%的少数股权。
第二个矿是在戈亚斯的铌矿，由中钼公司（CMOC）拥有和运营，该公司是中国主要的关键矿物采矿和贸易公司。
加拿大紧随巴西之后，成为全球第二大铌生产国，占全球产量的10%。
位于魁北克的Niobec矿是加拿大目前唯一的生产商，拥有一座垂直整合的制造设施，生产不同等级的铌铁合金，直接销售给全球钢铁生产商，以及铌锆合金线，这种线因其轻量和高强度而广泛用于消费产品、医疗设备以及飞机和航天器中的接线束、传感器和通信系统。
Niobec设施完全使用可再生电力。
加拿大还拥有几个未开发的铌储量，多个矿业项目处于不同的开发阶段。
这些项目包括Taseko Mines在不列颠哥伦比亚省东北部的Aley项目，根据公司说，这是全球最大的未开发铌矿，预计可以生产超过10%的全球铌产量（截至2023年计）。
最终，该公司表示，它可能成为全球第二大铌生产商。
其他项目包括NioBay Metals在安大略省詹姆斯湾和魁北克的两个项目，以及Nuinsco Resources在安大略的Prairie Lake项目。
此外，Auking Mining的Myoff Creek项目位于不列颠哥伦比亚省南中部，尽管是一个关注了40年的矿点，但仍处于探索阶段。
美国目前从巴西进口66%的铌，从加拿大进口26%。
为了帮助在国内恢复铌的精炼（而不是采矿），美国国防部（DOD）于2024年9月向Global Advanced Metals拨款2640万美元，以便在其位于宾夕法尼亚州博伊尔顿的精炼设施中制造高纯度铌氧化物。
该精炼厂可以利用通货膨胀减免法案第45X条款，该法规为在美国生产关键矿物的企业提供10%的税收抵免，无论是来自国内还是进口矿石。
现有和未来加拿大全国铌矿的生产，或许可以通过在宾夕法尼亚工厂提炼其部分矿石而获得这些减税，尤其考虑到其地理近邻的优势。
稀土元素（REEs）由17种化学性质相似的金属元素组成。
它们因其独特的磁性、光致发光和电化学特性而广泛应用于各种先进技术的生产中。
它们的应用包括精确制导弹药、导弹系统和激光瞄准系统等关键国防用途。
尽管其名称中含有“稀”，稀土元素在地壳中相对丰富；然而，它们在地壳中很少以集中、经济上可开采的矿床出现，通常分散在其他矿物之中。
因此，稀土元素的提取和分离过程非常复杂、成本高，并且对环境造成重大影响，通常涉及广泛的化学处理。
稀土元素的生产集中在全球少数几处矿山中，中国占有超过60%的开采产量，其后是美国、缅甸、澳大利亚、泰国和印度。
全球85%的稀土加工能力在中国；中国生产超过90%的高强度稀土永磁体，并供应50%的电动汽车和风力涡轮机中使用的高性能磁体。
2024年10月，中国通过要求其出口公司提供有关这些金属在西方供应链中使用的详细逐步追踪，将对稀土元素供应链的控制进一步加强。
因此，对于美国来说，减少对中国稀土元素的依赖至关重要。
为了实现这一目标，美国应该关注加拿大，加拿大拥有一些世界上最大的稀土元素储备，并正在扩大其加工这些元素的能力。
萨斯喀彻温省研究局（SRC）是省政府拥有的公司，是加拿大第二大研究和技术组织。
SRC最近在萨斯卡通附近建设了稀土加工设施，并使用最先进的加拿大自动化技术进行金属冶炼以生产稀土元素。
一旦在2025年初全面投入运营，该设施将每年生产约400公吨的钕和镨金属，用于稀土磁体的生产，足以制造50万辆电动汽车。
这是北美唯一一家以商业规模生产稀土金属的设施，也是除俄罗斯和中国之外全球仅有的七家之一。
此外，魁北克还有两家其他活跃的稀土商业规模演示设施。
由力拓建立的索雷尔-特拉西钪演示工厂正在生产高纯度的钪氧化物，成为北美首家生产这种关键矿物的企业。
钪氧化物在制造军用飞机零件、盔甲材料和高强度军火材料中发挥着关键作用。
另一家位于蒙特利尔外的圣-布鲁诺-德-蒙塔维尔稀土回收演示工厂由Geomega拥有，提供一种可扩展的、可持续的方式，回收高达4.5公吨的来自即将报废或填埋场的废稀土金属。
钴是一种银灰色的关键矿物，以其导电和铁磁特性、高熔点（2723°F）以及在高温下保持强度的能力而闻名。
它的主要用途是在可再充电锂离子电池中制造，但在国防领域也用于耐高温合金，例如喷气发动机、隐身技术的磁体、电子战以及军火合金。
与稀土元素相似，钴在地壳中是相对丰富，但经济上可开采的矿床数量有限。
通常，它作为镍和铜开采的副产物提取，而不是作为主要产品进行开采。
超过70%的钴供应集中在刚果民主共和国（DRC），该国在矿业运营中有严重的人权侵害历史。
其他钴生产国包括俄罗斯、澳大利亚、菲律宾、古巴和加拿大。
虽然中国不是主要生产国，但中国公司控制了54%的刚果民主共和国钴产量和80%的全球钴精炼能力，导致对全球钴供应链几乎垄断的控制。
因此，USGS将钴列为供应链风险第三高的关键矿物。
幸运的是，尽管美国在钴方面依赖进口，比例达76%，但大多数钴并非来自中国，而是依赖挪威、加拿大、芬兰、日本等其他国家。
加拿大的钴储量排名第三，全球钴第四大生产国，但其生产只占全球2.2%的产量。
美国国防部意识到加拿大作为钴生产的重要潜在来源，在2024年5月通过《国防生产法》向Fortune Minerals拨款640万美元，以建设一个包括矿和磨坊在内的垂直整合的NICO钴-金-铋-铜项目。
该项目包括10%以上的全球铋储量和大量金，能帮助确保在钴和铋价格波动中保持盈利。
铋也是一种面临供应链风险的关键矿物，具有多种国防用途，例如作为火箭推进剂、国防热电材料的冷却剂，以及某些类型小型核反应堆的屏蔽材料。
另一个通过《国防生产法》第三条拨款的项目于2024年8月获得了DOD的2000万美元拨款，用于Electra Battery Materials完成一座工业规模的水冶炼厂，并在安大略省Temiskaming Shores的设施中建立钴硫酸盐的生产。
2024年6月，加拿大政府宣布向Electra拨款360万美元。
该水冶炼设施将成为北美唯一一家此类设施，供应钴硫酸盐以满足电动汽车市场，但也可以满足国防工业的需求。
另一个获得来自加拿大政府、安大略省和Vale能源转型金属支持的项目是矿业创新恢复与应用研究公司项目，旨在从Vale和Glencore位于大苏必利尔地区的矿山废石中回收镍和钴。
这将回收有价值的关键矿物，同时减少与矿山废物相关的长期社会和环境成本。
钨是一种关键矿物，以其在所有已知金属中最高的熔点（6177°F）、最低的蒸汽压力和最高的抗拉强度而闻名。
通常与碳结合形成碳化钨，是一种极其密集和坚硬的材料——比钢显著更硬。
其密度和硬度使其在国防应用中理想，例如穿甲弹、火箭喷嘴、涡轮叶片和平衡重。
钨是本文分析的矿物中最稀有的，突显其战略价值。
截至2023年，全球钨的产量约为78000公吨。
超过85%的生产和加工发生在中国，中国拥有超过54%的全球钨储量，并且是最大的钨消费国。
美国完全依赖进口钨，这是一项关键的供应链脆弱性。
钨采矿和加工的发展变得愈发重要。
2024年12月11日，美国贸易代表办公室（USTR）宣布对来自中国的钨进口征收25%的关税。
该USTR在一段公众评论期间做出的这一决定，认为提高关税对增强美国关键产业，特别是航空航天、汽车、国防、医疗和石油天然气等行业的安全与韧性至关重要，因为它将刺激国内生产。
最近，在特朗普政府对中国征收10%的关税后，中国进行了报复，宣布对五种具有防御应用的关键矿物实施出口控制，包括钨、铋、铟、钼和碲。
美国现在面临着紧急任务，必须显著增加国内钨生产。
Guardian Metal Resources计划收购位于内华达州南中部的闲置Tempiute钨矿和磨坊，距拉斯维加斯不到240公里。
该矿曾被称为埃默森矿，历史上断断续续运营，最近一次是在1977年至1987年由联合碳化物公司运营。
因中国向钨市场注入大量供应，导致价格暴跌，该矿于此后关闭。
然而，像这样的倡议应该与加拿大的采矿项目相结合，加拿大有Mactung项目，位于加拿大的西北地区和育空，是世界上最大的高品位钨矿。
其所有者Fireweed Metals正在进行技术和环境研究，以便在未来几年开始运营。
2024年12月，DOD宣布拨款1580万美元，以加速该项目的发展，开展冶金测试工作，进行可行性研究，完成其他支持建设决策的必要活动。
与此同时，Sisson钨-钼项目在新不伦瑞克省的建设日益接近。
自2010年以来，该项目一直与第一民族进行接洽，并已获得联邦和省级环境许可证。
项目的所有者Northcliff Resources和Todd Corporation目前正专注于获得建设和运营许可证、销售协议以及项目融资，希望在2025年12月开始建设。
