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戰(zhàn)略性礦產(chǎn)解析

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戰(zhàn)略性礦產(chǎn)對國家的科技,經(jīng)濟(jì),軍事乃至國防都有著重大意義。然而,戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的短缺卻需要考慮到供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)和替代性問題,這兩大問題也會成為影響劃分戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。由于國家國情不同,戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的界定也不竟相同。

戰(zhàn)略性礦產(chǎn),顧名思義,是對國家具有極大戰(zhàn)略意義的一些礦產(chǎn)。

戰(zhàn)略性礦產(chǎn)對國家的科技,經(jīng)濟(jì),軍事乃至國防都有著重大意義。然而,戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的短缺卻需要考慮到供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)和替代性問題,這兩大問題也會成為影響劃分戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。由于國家國情不同,戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的界定也不竟相同。

此前美國內(nèi)政部公布了一份被認(rèn)為對美國經(jīng)濟(jì)和國家安全至關(guān)重要的35種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)(關(guān)鍵礦物清單)(Final List of Critical Minerals 2018)。

這35種戰(zhàn)略性礦產(chǎn),幾乎包括了所有的經(jīng)濟(jì)礦物,如工業(yè)上使用的鋁、用于催化劑制造的鉑族金屬、用于電子產(chǎn)品的稀土元素、用于合金制造的錫和鈦等等。

中國的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)有哪些呢?

之前,國土資源部發(fā)布全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2016-2020年)提出了強(qiáng)化礦產(chǎn)資源宏觀管理,制定戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄,在其中把24種礦產(chǎn)資源列入了戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄。

其中能源礦產(chǎn)有:石油、天然氣、頁巖 、煤炭、煤層氣、鈾

金屬礦產(chǎn)有:鐵、鉻、、鋁、金、鎳、鎢、錫、鉬、銻、鈷、鋰、稀土、鋯

非金屬礦產(chǎn)有:磷、鉀鹽、晶質(zhì)石墨、螢石。

美國的“關(guān)鍵礦物清單”和我國的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)有什么異同呢?

戰(zhàn)略性礦產(chǎn)對國家的科技,經(jīng)濟(jì),軍事乃至國防都有著重大意義。然而,戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的短缺卻需要考慮到供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)和替代性問題,這兩大問題也會成為影響劃分戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。

這些礦產(chǎn)資源的用途分別是什么呢?

鈾礦可以提取鈾用于核工業(yè),包括軍用(核彈)和民用(核電站),還可以從中提取到鐳和其他稀土元素。核電廠的燃料來源鈾235是一種從地球誕生就存在的天然放射性元素,其從鈾礦開采、加工而來,也是當(dāng)前核電廠的絕對主力燃料。

在冶金工業(yè)上,鉻鐵礦主要用來生產(chǎn)鉻鐵合金和金屬鉻。鉻鐵合金作為鋼的添加料生產(chǎn)多種高強(qiáng)度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼。金屬鉻主要用于與鈷、鎳、鎢等元素冶煉特種合金。這些特種鋼和特種合金是航空、宇航、汽車、造船,以及國防工業(yè)生產(chǎn)槍炮、導(dǎo)彈、火箭、艦艇等不可缺少的材料。

在耐火材料上,鉻鐵礦用來制造鉻磚、鉻鎂磚和其他特殊耐火材料。

鉻鐵礦在化學(xué)工業(yè)上主要用來生產(chǎn)重鉻酸鈉,進(jìn)而制取其他鉻化合物,用于顏料、紡織、電鍍、制革等工業(yè),還可制作催化劑和觸媒劑等。

鋁(鋁土礦)

鋁土礦是生產(chǎn)金屬鋁的最佳原料,也是最主要的應(yīng)用領(lǐng)域,其用量占世界鋁土礦總產(chǎn)量的90%以上。鋁土礦的非金屬用途主要是作耐火材料、研磨材料、化學(xué)制品及高鋁水泥的原料。鋁土礦在非金屬方面的用量所占比重雖小,但用途卻十分廣泛。

鈷的物理、化學(xué)性質(zhì)決定了它是生產(chǎn)耐熱合金、硬質(zhì)合金、防腐合金、磁性合金和各種鈷鹽的重要原料。

鈷基合金或含鈷合金鋼用作燃汽輪機(jī)的葉片、葉輪、導(dǎo)管、噴氣發(fā)動機(jī)、火箭發(fā)動機(jī)、導(dǎo)彈的部件和化工設(shè)備中各種高負(fù)荷的耐熱部件以及原子能工業(yè)的重要金屬材料。在化學(xué)工業(yè)中,鈷除用于高溫合金和防腐合金外,還用于有色玻璃、顏料、琺瑯及催化劑、干燥劑等。同時,鈷也是永久磁性合金的重要組成部分。

鎢在冶金和金屬材料領(lǐng)域中屬高熔點(diǎn)稀有金屬或稱難熔稀有金屬。鎢及其合金是現(xiàn)代工業(yè)、國防及高新技術(shù)應(yīng)用中的極為重要的功能材料之一,廣泛應(yīng)用于航天、原子能、船舶、汽車工業(yè)、電氣工業(yè)、電子工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等諸多領(lǐng)域。特別是含鎢高溫合金主要應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)、火箭、導(dǎo)彈及核反應(yīng)堆的部件,高比重鎢基合金則用于反坦克和反潛艇的穿甲彈頭。

60%的銻用于生產(chǎn)阻燃劑,而20%的銻用于制造電池中的合金材料、滑動軸承和焊接劑。銻的最主要用途是它的氧化物三氧化二銻用于制造耐火材料。此外,銻能與鉛形成用途廣泛的合金,這種合金硬度與機(jī)械強(qiáng)度相比銻都有所提高。

鋰是一種重要的能源金屬,它在高能鋰電池、受控?zé)岷朔磻?yīng)中的應(yīng)用使鋰成為解決人類長期能源供給的重要原料。50年代,由于研制氫彈需要提取核聚變用同位素6Li,因而鋰工業(yè)得到了迅速發(fā)展,鋰則成為生產(chǎn)氫彈、中子彈、質(zhì)子彈的重要原料。鋰的化合物還廣泛用于玻璃陶瓷工業(yè)、煉鋁工業(yè)、鋰基潤滑脂以及空調(diào)、醫(yī)藥、有機(jī)合成等工業(yè)。鋰系列產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于冶煉、制冷、原子能、航天和陶瓷、玻璃、潤滑脂、橡膠、焊接、醫(yī)藥、電池等行業(yè)。

鋯礦資源是稀有金屬礦產(chǎn)資源之一。鋯礦按照主要用途分為金屬鋯和工業(yè)鋯兩類。金屬核級鋯處于鋯產(chǎn)業(yè)鏈最頂端,金屬鋯主要用作核武器與核裝備相關(guān)產(chǎn)業(yè),核方面的應(yīng)用占金屬鋯消耗的90%左右,工業(yè)民用方面的應(yīng)用僅占金屬鋯消耗。金屬鋯及其合金制品處于鋯礦產(chǎn)業(yè)鏈的最高環(huán)。

錫在冶金工業(yè)中主要用于生產(chǎn)鍍錫板(馬口鐵)和各種合金。鍍錫板是錫的主要消費(fèi)領(lǐng)域,約占錫的消費(fèi)量的40%左右,它可以用作食品和飲料的容器、各種包裝材料、家庭用具和干電池外殼等。錫在化工方面主要用于生產(chǎn)錫的化合物和化學(xué)試劑。錫的有機(jī)化合物主要用作木材防腐劑、農(nóng)藥等,錫的無機(jī)化合物主要用作催化劑、穩(wěn)定劑、添加劑和陶瓷工業(yè)的乳化劑。錫精礦是煉錫的主要原料。

稀土

稀土有工業(yè)“黃金”之稱,由于其具有優(yōu)良的光電磁等物理特性,能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料,其最顯著的功能就是大幅度提高其他產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。而且,稀土同樣是電子、激光、核工業(yè)、 超導(dǎo)等諸多高科技的潤滑劑。稀土元素在 石油、 化工、 冶金、 紡織、 陶瓷、 玻璃、 永磁材料等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,隨著科技的進(jìn)步和應(yīng)用技術(shù)的不斷突破, 稀土氧化物的價值將越來越大。

螢石

螢石的用途十分廣泛,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,應(yīng)用前景越來越廣闊。目前主要用于冶金行業(yè)制生產(chǎn)煉鋁熔劑冰晶石的原料,化工行業(yè)制氫氟酸、各利氟鹽及制冷劑氟利昂的原料,建材行業(yè)作裝飾材料,其次用于輕工、光學(xué)、雕刻和國防工業(yè)。

鉀鹽

鉀鹽礦主要用于制造工業(yè)用鉀化合物和鉀肥;世界上95%的鉀鹽產(chǎn)品用作肥料,5%用于工業(yè)。按工業(yè)用途,35%用于生產(chǎn)潔凈劑,25%以碳酸鹽和硝酸鹽形式用于玻璃和陶瓷工業(yè)中,20%用于紡織和染色,13%制化學(xué)藥品;其余用于罐頭工業(yè)、皮革工業(yè)、電器和冶金工業(yè)等。鉀的氯酸鹽、過磷酸鹽和硝酸鹽是制造火柴、焰火、炸藥和火箭的重要原料。鉀的化合物還用于印刷、電池、電子管、照相等工業(yè)部門,此外也用于航空汽油及鋼鐵、鋁合金的熱處理。

石墨

石墨在工業(yè)上用途很廣,用于制作冶煉上的高溫坩堝、機(jī)械工業(yè)的潤滑劑、制作電極和鉛筆芯,它廣泛用于冶金工業(yè)的高級耐火材料與涂料、軍事工業(yè)火工材料安定劑、輕工業(yè)的鉛筆芯、電氣工業(yè)的碳刷、電池工業(yè)的電極、化肥工業(yè)催化劑等。鱗片石墨經(jīng)過深加工,又可生產(chǎn)出石墨乳、石墨密封材料與復(fù)合材料、石墨制品、石墨減磨添加劑等高新技術(shù)產(chǎn)品,成為各個工業(yè)部門的重要非金屬礦物原料。

石油

石油經(jīng)過加工提煉,得到的產(chǎn)品可以供人們?nèi)粘I钍褂谩J腿剂鲜怯昧孔畲蟮挠推?。潤滑油和潤滑脂被用來減少機(jī)件之間的摩擦,保護(hù)機(jī)件以延長它們的使用壽命并節(jié)省動力。從生產(chǎn)燃料和潤滑油時進(jìn)一步加工可以得到瀝青。而另外一種產(chǎn)品則是溶溶劑,它是有機(jī)合成工業(yè)的重要基本原料和中間體。

天然氣

天然氣可以代替煤,用于工廠采暖,生產(chǎn)用鍋爐以及熱電廠燃?xì)廨啓C(jī)鍋爐。天然氣發(fā)電是緩解能源緊缺、降低燃煤發(fā)電比例,減少環(huán)境污染的有效途徑,且從經(jīng)濟(jì)效益看,天然氣發(fā)電的單位裝機(jī)容量所需投資少,建設(shè)工期短,上網(wǎng)電價較低,具有較強(qiáng)的競爭力。此外,天然氣是制造氮肥的最佳原料,具有投資少、成本低、污染少等特點(diǎn)。

頁巖氣

頁巖氣即蘊(yùn)藏在頁巖中的天然氣可以通過提供廉價而充足的新型燃料來源,在未來幾十年或?qū)⒏淖兪澜绲谝淮竽茉聪膰袊哪茉垂┙o格局。它是一種清潔、高效的能源資源和化工原料,主要用于居民燃?xì)?、城市供熱、發(fā)電、汽車燃料和化工生產(chǎn)等,用途廣泛。

煤炭

煤炭被人們譽(yù)為黑色的金子,工業(yè)的食糧,它是十八世紀(jì)以來人類世界使用的主要能源之一。煤炭的用途十分廣泛,可以根據(jù)其使用目的總結(jié)為三大主要用途:動力煤、煉焦煤、煤化工用煤,主要包括氣化用煤,低溫干餾用煤,加氫液化用煤等。動力煤包括:發(fā)電用煤,蒸汽機(jī)車用煤,建材用煤,一般工業(yè)鍋爐用煤,生活用煤,冶金用動力煤等。焦煤的主要用途是煉焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高溫冶煉而成,一般1.3噸左右的焦煤才能煉一噸焦炭。焦炭多用于煉鋼,是鋼鐵等行業(yè)的主要生產(chǎn)原料,被喻為鋼鐵工業(yè)的“基本食糧”。

煤層氣

煤層氣可能大家聽到的不多,但它的俗稱“瓦斯”大家一定很熟悉。煤層氣可以用作民用燃料、工業(yè)燃料、發(fā)電燃料、汽車燃料和重要的化工原料,用途非常廣泛。煤層氣的熱值是通用煤的2-5倍,1立方米純煤層氣的熱值相當(dāng)于1.13kg汽油、1.21kg標(biāo)準(zhǔn)煤,其熱值與天然氣相當(dāng),可以與天然氣混輸混用,而且燃燒后很潔凈,幾乎不產(chǎn)生任何廢氣,是上好的工業(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。

鐵礦石主要用于鋼鐵工業(yè),冶煉含碳量不同的生鐵(含碳量一般在2%以上)和鋼(含碳量一般在2%以下)。此外,鐵礦石還用于作合成氨的催化劑(純磁鐵礦),天然礦物顏料(赤鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦)、飼料添加劑(磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦)和名貴藥石(磁石)等,但用量很少。

在金屬王國里,銅的導(dǎo)電性僅次于銀。銅礦比銀礦多且價格便宜。當(dāng)今世界,一半以上的銅用于電力和電訊工業(yè)。其延展性好,導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性高,因此在電纜和電氣、電子元件是最常用的材料,也可用作建筑材料,可以組成眾多種合金。銅合金機(jī)械性能優(yōu)異,電阻率很低,其中最重要的數(shù)青銅和黃銅。此外,銅也是耐用的金屬,可以多次回收而無損其機(jī)械性能。

黃金的社會地位雖在人類數(shù)千年的文明史中,歷盡滄桑,沉浮榮辱,升降變遷不定,但至今在眾多的人群之中仍保持著神圣的光環(huán),為世人共同追求的財(cái)富。首飾制造是中國黃金市場上最大的需求方。其他工業(yè)用金,如手機(jī)、軍工產(chǎn)品、甚至寺廟裝飾等都是黃金使用者。

鎳是一種十分重要的有色金屬原料,被用來制造不銹鋼、高鎳合金鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼,廣泛用于飛機(jī)、雷達(dá)、導(dǎo)彈、坦克、艦艇、宇宙飛船、原子反應(yīng)堆等各種軍工制造業(yè)。在民用工業(yè)中,鎳常制成結(jié)構(gòu)鋼、耐酸鋼、耐熱鋼等大量用于各種機(jī)械制造業(yè)。鎳還可作陶瓷顏料和防腐鍍層,鎳鈷合金是一種永磁材料,廣泛用于電子遙控、原子能工業(yè)和超聲工藝等領(lǐng)域,在化學(xué)工業(yè)中,鎳常用作氫化催化劑。

純鉬絲用于高溫電爐和電火花加工還有線切割加工;鉬片用來制造無線電器村和X射線器材;合金鋼中加鉬可以提高彈性極限、抗腐蝕性能以及保持永久磁性等。鉬是植物生長和發(fā)育中所需七種微量營養(yǎng)元素中的一種,沒有它,植物就無法生存。動物和魚類與植物一樣,同樣需要鉬。

世界上84%~90%的磷礦用于生產(chǎn)各種磷肥,3.3%生產(chǎn)飼料添加劑,4%生產(chǎn)洗滌劑,其余用于化工、輕工、國防等工業(yè)。磷礦又是重要的化工礦物原料。部分磷礦用于制取純磷(黃磷、赤磷)和化工原料,少量用作動物飼料。

在現(xiàn)代工業(yè)中,錳及其化合物應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。其中鋼鐵工業(yè)是最重要的領(lǐng)域,用錳量占90%~95%,主要作為煉鐵和煉鋼過程中的脫氧劑和脫硫劑,以及用來制造合金。其余10%~5%的錳用于其他工業(yè)領(lǐng)域,如化學(xué)工業(yè)(制造各種含錳鹽類)、輕工業(yè)(用于電池、火柴、印漆、制皂等)、建材工業(yè)(玻璃和陶瓷的著色劑和褪色劑)、國防工業(yè)、電子工業(yè),以及環(huán)境保護(hù)和農(nóng)牧業(yè)等等。

在汽車、航空、鐵路、電子技術(shù)、國防工業(yè)等部門,到處可見到釩的蹤跡。此外,釩的 氧化物已成為化學(xué)工業(yè)中最佳催化劑之一,有“化學(xué)面包”之稱。把釩摻進(jìn)鋼里,可以制成釩鋼。釩鋼比普通鋼結(jié)構(gòu)更緊密,韌性、彈性與機(jī)械強(qiáng)度更高。

鈦原料主要用來生產(chǎn)鈦白(二氧化鈦)、金屬鈦(海綿鈦)、含鈦鋼以及焊條涂料。鈦白不僅是性能優(yōu)異的白色顏料,而且是重要的化工原料。鈦精礦經(jīng)冶煉成海綿鈦后,再鑄錠并制成工業(yè)純鈦和鈦合金鈦材。鈦和鈦合金鈦材主要用于航空和宇航部門。金屬鈦除主要用于生產(chǎn)工業(yè)純鈦和鈦合金外,另一用途是為鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)鈦鐵合金和含鈦鋼。鈦在鋼中作為添加元素,可以改變鋼的性能。此外,主要含鈦礦物金紅石還是優(yōu)質(zhì)電焊條涂層不可缺少的原料。

鎂常用做還原劑,去置換鈦、 鋯、 鈾、 鈹?shù)冉饘?。主要用于制造輕金屬合金、球墨鑄鐵、科學(xué)儀器和 格氏試劑等。也能用于制煙火、閃光粉、鎂鹽、吸氣器、 照明彈等。結(jié)構(gòu)特性類似于鋁,具有 輕金屬的各種用途,可作為飛機(jī)、導(dǎo)彈的合金材料。但是鎂在汽油燃點(diǎn)可燃,這限制了它的應(yīng)用。

此外,鎂在醫(yī)療中可用于治療缺鎂和痙攣。鎂是最輕的結(jié)構(gòu)金屬材料之一,又具有比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼性和切削性好、易于回收等優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)外將鎂合金應(yīng)用于汽車行業(yè),以減重、節(jié)能、降低污染,改善環(huán)境。

鉍主要用于制造易熔合金,熔點(diǎn)范圍是47~262℃,最常用的是鉍同鉛、錫、銻、銦等金屬組成的合金,用于消防裝置、自動噴水器、鍋爐的安全塞,一旦發(fā)生火災(zāi)時,一些水管的活塞會“自動”熔化,噴出水來。在消防和電氣工業(yè)上,用作自動滅火系統(tǒng)和電器保險(xiǎn)絲、焊錫。鉍合金具有凝固時不收縮的特性,用于鑄造印刷鉛字和高精度鑄型。碳酸氧鉍和硝酸氧鉍用于治療皮膚損傷和腸胃病。

鉑族金屬

鉑族金屬除鋨為藍(lán)灰色金屬外,其他均為銀白色金屬。銠金的元素用途多樣,可用來制造加氫催化劑、熱電偶、鉑銠合金等。也常鍍在探照燈和反射鏡上。還用來作為寶石的加光拋光劑和電的接觸部件。純鉑和鈀有良好的延展性,不經(jīng)中間退火的冷塑性變形量可達(dá)到90%以上,能加工成微米級的細(xì)絲和箔。

銠和銥的高溫強(qiáng)度很好,但冷塑性加工性能稍差。用粉末冶金方法制得的金屬釕在1150~1500℃時才能進(jìn)行少量塑性加工,而鋨即使在高溫下也幾乎不能進(jìn)行塑性加工。

世界上很大一部份鈮以純金屬態(tài)或以高純度鈮鐵和鈮鎳合金的形態(tài),用于生產(chǎn)鎳、鉻和鐵基高溫合金。這些合金可用于噴射引擎、燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)、火箭組件、渦輪增壓器和耐熱燃燒器材。鈮作為超導(dǎo)材料幾乎不會損失電流,如果使用超導(dǎo)電纜輸電,因?yàn)樗鼪]有電阻,電流通過時不會有能量損耗,所以輸電效率將大大提高。

鉭屬于難熔金屬,常作為合金的次要成份。鉭的化學(xué)活性低,適宜代替鉑作實(shí)驗(yàn)器材的材料。鉭在酸性電解液中形成穩(wěn)定的陽極氧化膜,用鉭制成的電解電容器,具有容量大、體積小和可靠性好等優(yōu)點(diǎn),制電容器是鉭的最重要用途。

鉭也是制作電子發(fā)射管、高功率電子管零件的材料。鉭制的抗腐蝕設(shè)備用于生產(chǎn)強(qiáng)酸、溴、氨等化學(xué)工業(yè)。金屬鉭可作飛機(jī)發(fā)動機(jī)的燃燒室的結(jié)構(gòu)材料。鉭鎢、鉭鎢鉿、鉭鉿合金用作火箭、導(dǎo)彈和噴氣發(fā)動機(jī)的耐熱高強(qiáng)材料以及控制和調(diào)節(jié)裝備的零件等。

鈹作為一種新興材料日益被重視,鈹是原子能、火箭、導(dǎo)彈、航空、宇宙航行以及冶金工業(yè)中不可缺少的寶貴材料。在所有的金屬中,鈹透過X射線的能力最強(qiáng),有金屬玻璃之稱,所以鈹是制造X射線管小窗口不可取代的材料。鈹是原子能工業(yè)之寶。

在原子反應(yīng)堆里,鈹是能夠提供大量中子炮彈的中子源(每秒鐘內(nèi)能產(chǎn)生幾十萬個中子);鈹對快中子有很強(qiáng)的減速作用,可以使裂變反應(yīng)連續(xù)不斷地進(jìn)行下去,所以鈹是原子反應(yīng)堆中最好的中子減速劑。在冶金工業(yè)中,含鈹1%至3.5%的青銅叫做鈹青銅,機(jī)械性能比鋼好,且抗腐蝕性好,還保持有很高的導(dǎo)電性。

鍶元素廣泛存在在礦泉水中,是一種人體必需的微量元素,具有防止動脈硬化,防止血栓形成的功能。不論是在用碳還原SrS然后反應(yīng)的制造過程中還是在蘇打處理過程中,天青石都是制造SrCO的起始物質(zhì),由于碳酸鍶可以制造出其它Sr化合物,用于提純制造陶瓷永磁體的Zn(清除Pb和Cd),用作制造電視熒光屏,它是最重要的Sr化合物。Sr(NO)用于煙火裝置,SrO用于鋁的冶煉,Sr、SrCl用于修補(bǔ)牙齒。Sr (OH)早已用于磨拉石的提純。

銣無單獨(dú)工業(yè)礦物,常分散在云母、鐵鋰云母、銫榴石和鹽礦層、礦泉之中。銣?zhǔn)侵圃祀娮悠骷ü怆姳对龉芄怆姽埽?、分光光度?jì)、自動控制、光譜測定、彩色電影、彩色電視、雷達(dá)、激光器以及玻璃、陶瓷、電子鐘等的重要原料;在空間技術(shù)方面,離子推進(jìn)器和熱離子能轉(zhuǎn)換器需要大量的銣;銣的氫化物和硼化物可作高能固體燃料;放射性銣可測定礦物年齡,此外銣的化合物應(yīng)用于制藥、造紙業(yè);還可作為真空系統(tǒng)的吸氣劑。吸氣劑的作用類似凈化劑,可去除可能會污染系統(tǒng)的多余氣體。

銫-137可作為γ輻射源,用于輻射育種、輻照儲存食品、醫(yī)療器械的殺菌、癌癥的治療以及工業(yè)設(shè)備的γ探傷等。工業(yè)上是由氯化銫高溫用金屬鈣還原制取金屬銫。此外,還可以用銫離子作宇宙火箭的推進(jìn)劑。

它可以用作X射線管的陰極,鉿和鎢或鉬的合金用作高壓放電管的電極。純鉿具有可塑性、易加工、耐高溫抗腐蝕,是原子能工業(yè)重要材料。鉿的熱中子捕獲截面大,是較理想的中子吸收體,可作原子反應(yīng)堆的控制棒和保護(hù)裝置。鉿粉可作火箭的推進(jìn)器。

鈧主要作為鈧鈉燈,太陽能光電池,γ射線源等用途。單質(zhì)形式的鈧,已經(jīng)被大量應(yīng)用于鋁合金的摻雜。鈧也是鐵的優(yōu)良改化劑,少量鈧可顯著提高鑄鐵的強(qiáng)度和硬度。另外,鈧還可用作高溫鎢和鉻合金的添加劑。當(dāng)然,除了為他人做嫁衣裳之外,因?yàn)殁偩哂休^高熔點(diǎn),而其密度卻和鋁接近,也被應(yīng)用在鈧鈦合金和鈧鎂合金這樣的高熔點(diǎn)輕質(zhì)合金上。而鈧的氧化物則用在陶瓷材料上面。

鍺具備多方面的特殊性質(zhì),在半導(dǎo)體、航空航天測控、核物理探測、光纖通訊、紅外光學(xué)、太陽能電池、化學(xué)催化劑、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛而重要的應(yīng)用,是一種重要的戰(zhàn)略資源。在電子工業(yè)中,在合金預(yù)處理中,在光學(xué)工業(yè)上,還可以作為催化劑。高純度的鍺是半導(dǎo)體材料。從高純度的氧化鍺還原,再經(jīng)熔煉可提取而得。摻有微量特定雜質(zhì)的鍺單晶,可用于制各種晶體管、整流器及其他器件。鍺的化合物用于制造熒光板及各種高折光率的玻璃。

鎵的工業(yè)應(yīng)用還很原始,盡管它獨(dú)特的性能可能會應(yīng)用于很多方面。液態(tài)鎵的寬溫度范圍以及它很低的蒸汽壓使它可以用于高溫 溫度計(jì)和高溫 壓力計(jì)。鎵可以用來制造半導(dǎo)體氮化鎵、 砷化鎵、 磷化鎵、 鍺半導(dǎo)體摻雜元;純鎵及低熔合金可作核反應(yīng)的熱交換介質(zhì);高溫溫度計(jì)的填充料;有機(jī)反應(yīng)中作二酯化的催化劑。鎵銦合金可用于汞的替代品。

銦錠因其光滲透性和導(dǎo)電性強(qiáng),主要用于生產(chǎn)ITO靶材(用于生產(chǎn)液晶顯示器和平板屏幕),這一用途是銦錠的主要消費(fèi)領(lǐng)域,占全球銦消費(fèi)量的70%。其次的幾個消費(fèi)領(lǐng)域分別是:電子半導(dǎo)體領(lǐng)域,占全球消費(fèi)量的12%;焊料和合金領(lǐng)域占12%;研究行業(yè)占6%。另,因?yàn)槠漭^軟的性質(zhì)在某些需填充金屬的行業(yè)上也用于壓縫。醫(yī)學(xué)上,肝、脾、骨髓掃描用銦膠體。腦、腎掃描用銦-DTPA。肺掃描用銦-Fe(OH)3顆粒。胎盤掃描用銦-Fe-抗壞血酸。肝血池掃描用銦輸送鐵蛋白。

金屬錸及其合金可制自來水筆尖和高溫?zé)犭娕迹诖碱惷摎?、合成氨和由二氧化硫制三氧化硫中做催化劑。含鎢 90%、釩 1%、錸 9%的合金可耐高溫。

碲消費(fèi)量的80%是在冶金工業(yè)中應(yīng)用:鋼和銅合金加入少量碲,能改善其切削加工性能并增加硬度;在白口鑄鐵中碲被用作碳化物穩(wěn)定劑,使表面堅(jiān)固耐磨;含少量碲的鉛,可提高材料的耐蝕性、耐磨性和強(qiáng)度,用作海底電纜的護(hù)套;鉛中加入碲能增加鉛的硬度,用來制作電池極板和印刷鉛字。

碲可用作石油裂解催化劑的添加劑以及制取乙二醇的催化劑。氧化碲用作玻璃的著色劑。高純碲可作溫差電材料的合金組分。碲化鉍為良好的制冷材料。碲和若干碲化物是半導(dǎo)體材料。超純碲單晶是新型的紅外材料。

重晶石

重晶石是一種很重要的非金屬礦物原料,具有廣泛的工業(yè)用途。目前,世界重晶石的消費(fèi)結(jié)構(gòu)大致為:用作鉆井泥漿加重劑,占85%;作為鋇化工的原料占10%;其他用途如填料、水泥用礦化劑、道路建設(shè)等占5%。

砷的許多化合物都含有致命的毒性,常被加在除草劑、殺鼠藥等。砷作合金添加劑生產(chǎn)鉛制彈丸、印刷合金、黃銅(冷凝器用)、蓄電池柵板、耐磨合金、高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼及耐蝕鋼等。黃銅中含有重量砷時可防止脫鋅。高純砷是制取化合物半導(dǎo)體砷化鎵、砷化銦等的原料,也是半導(dǎo)體材料鍺和硅的摻雜元素,這些材料廣泛用作二極管、發(fā)光二極管、紅外線發(fā)射器、激光器等。

由于氦很輕,而且不易燃,因此它可用于填充飛艇、氣球、溫度計(jì)、電子管、潛水服等。也可用于原子反應(yīng)堆和加速器、激光器、火箭、冶煉和焊接時的保護(hù)氣體,還可用來填充燈泡和霓虹燈管,也用來制造泡沫塑料。

由于氦在血液中的溶解度很低,因此可以加到氧氣中防止減壓病,作為潛水員的呼吸用氣體,或用于治療氣喘和窒息。

液體氦的溫度(-268.93 ℃)接近絕對零度(-273℃),因此它在超導(dǎo)研究中用作超流體,制造超導(dǎo)材料。液態(tài)氦還常用做冷卻劑和制冷劑。在醫(yī)學(xué)中,用于氬氦刀以治療癌癥。它還可以用作人造大氣層和鐳射媒體的組成部分。

這么看來,這些戰(zhàn)略性礦產(chǎn)真是用處頗多,且都對一個國家的發(fā)展、穩(wěn)定和國際競爭力具有重要戰(zhàn)略意義。一個國家擁有戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的多少更是其綜合國力的重要體現(xiàn),戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的勘查和開發(fā)依舊不容忽視!

戰(zhàn)略性礦產(chǎn)

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