近日,一则关于稀有金属的消息在我国矿业领域引起了广泛关注。据中国矿业发布的最新多个方面数据显示,我国铼资源储量已达787吨,位居世界第二,足够使用300年以上。这一突破性成果无疑为我国在高精尖领域的发展提供了有力保障,并在全球极稀有金属资源的竞争中增添了有力的筹码,也使得我国在面对国际矿业领域的卡脖子问题时,有了更加从容的底气。
作为元素周期表中较为靠后的元素,铼在自然界中的含量极为稀有。通常来说,在单位体积的地壳中,铼的储量只有百万分之零点零零零一,其珍稀程度可见一斑。除了自身的储量十分稀少外,铼的部分自然属性也极为优秀,简而言之,是一种稀有而神奇的特种金属。
其稳定性、耐热性和化学惰性使其在航空航天领域扮演着无法替代的角色。作为一种银白色的过渡金属,铼具有极高的耐磨性和抗腐蚀性,其熔点高达3186℃,远超钢铁的两倍以上,沸点更是达到5627℃。正是这种耐超高温的特性,使得铼在航空发动机和工业燃气轮机中发挥着至关重要的作用。
除了上述提及的特性外,铼还具有极高的硬度。通过化学气相沉积法(CVD)制备的铼材料,其维氏硬度横截面能达到608HV,纵截面更是高达686HV,综合硬度则达到了647HV。这一数值相较于我们常见的304不锈钢,后者的维氏硬度通常在190HV到250HV范围内,铼的硬度是304不锈钢的2.5倍以上。
正是因为铼具备极高的熔点、沸点、硬度和优异的耐高温、耐腐蚀等特性,因此在航空航天产业中有着非常非常重要的应用。如,用来制造航空发动机涡轮叶片、涡轮盘和燃烧室、飞机结构件和航天器的推进系统;以及航空航天器需要耐高温环境的电路板。
可以说,铼是制造大推力发动机不可或缺的金属材料,同时大范围的应用于光纤、高温合金、催化剂、半导体、特种玻璃、石油开采、尖端医疗设施等领域。由于其独特的物理和化学性质,铼被誉为“现代工业的维生素”。
然而,作为一种价值极高的稀有战略资源,铼在整个世界的分布极其不均。长期以来,我国在铼材料领域依赖进口,面临一定的供应风险。正因为如此,某些国家凭借其政治和经济优势,长期垄断全球铼资源,企图以此制约中国航空航天等高端产业的发展。
此前,美国地质调查局曾发布报告称,截至2018年,全球铼的探明储量约为2500吨,总资源量约为1万或1.1万吨。然而,自2021年以来,随着更多的铼矿被发现,全球已在618个矿床中发现拥有铼矿资源。
根据西方科学期刊Sciencedirect发表的最新论文《铼矿产资源:全球评估》显示,全球铼的储藏量在5.5万吨到14万吨之间,最佳估值为8.3万吨,是之前全球铼资源估值的8倍。目前,全球每年铼的需求量约为50吨,即使是按最低估值计算,铼的储量也能够完全满足全世界几个世纪的需求。
无独有偶,中国矿业官网也于2024年4月9日发布了《我国铼勘探开发利用资源特征及现状》,报告数据显示,截至2021年,中国已确认的铼资源储量共计787.41吨。按照我国目前每年2.5吨的铼用量,可以开采使用300多年。重要的是,我国的储藏量还远不止这个数。
近年来,为了打破国际矿业领域的垄断,我国地质勘探工作者积极开展资源和地质勘查,矿业企业也逐步的提升铼资源的开发利用水平。经过多年的努力,终于使我国铼资源勘探开发工作取得了重大突破。
在贵州省的五彩屏地区首次发现了新型离子吸附铼矿床,而在东北松辽盆地西南边缘的钱家店地区则发现了另一种类型的铼矿床。此外,河南、河北、内蒙古、西藏、云南、新疆、江西、广西、浙江、黑龙江、吉林、福建、广东、陕西、安徽、湖北等全国多个省份亦陆续发现了斑岩型铼矿床。虽然各地发现的铼资源数量并不算多,但中国地大物博,全国范围内的小额累加就形成了一个相当可观的铼矿资源总量。
铼资源的充足储备,对于我国航空航天、高端制造业等高精尖领域的发展具备极其重大意义。随着我们国家铼资源储藏量的提升,有助于降低对这些关键材料的进口依赖,提高我国在高精尖领域的自主可控能力。
目前,全球铼的生产供应大多分布在在智利、美国、波兰等国家。根据专业数据Statista平台发布的《2021年全球铼产量》报告,全球共有8个国家的铼产量较高,其中智利以18.88吨的产量位居榜首,美国以9.29吨紧随其后,波兰产量为6.4吨,中国则以2.5吨的成绩位列第四。
其他产量较高的国家包括乌兹别克斯坦的2.37吨、俄罗斯的2吨、哈萨克斯坦的1吨以及亚美尼亚的0.17吨。未来,随着我们国家铼资源的开发和应用的持续增加,预计铼的年产量有可能增至3到5吨。