铷是一种碱金属元素,非常稀有,在空气中能自燃,能制造离子推进火箭、特种玻璃,能应用在航天、医学、国防、化工等方面,用途非常广。
铷的基本物理性质
目前,有80%的铷金属都用在了国家的高新技术开发上,但铷矿的储量却不太尽人意。
所谓物以稀为贵,因此,铷金属的价格能卖到500-700美元一公斤,并根据实际供需情况变化,跟黄金价格有的一比。要是哪个国家有大量的铷矿储备,绝对发财。
不过如今全球铷矿的分布相当不均匀,只有很少的国家有铷矿床。且其中铷的含量也低,一般的铷矿床是指含铷量高的大型矿床,它们大多分布于火山岩、沉积岩这种特殊的岩石层中。
火山岩和沉积岩等岩石层里会存在铷含量高的矿床
目前发现铷矿的国家有美国、加拿大、意大利等国家,当然,中国也是其中一个幸运儿。
早前广东矿业协会曾兴奋地发布消息称,地质部门在河源市龙川麻布岗镇挖到一个大面积的独立铷矿床,探明的铷矿储量高达17.5万吨。
这表示,中国的天然铷矿储量又有了巨大提升,中国从此可以摆脱对铷资源的进口依赖了,在需要铷做原料的工业生产上,也有了足够的底气。
广东发现大型天然铷矿床
研究人员大概估算了一下,这里的铷矿储量价值大概能达到805万亿人民币。如果出口铷矿,将给中国带来很客观的贸易收入。
铷矿为什么这么珍贵?而铷矿之所以能卖这么贵,一个原因是,铷的形成过程很难,要经历复杂的地质运动,花的时间也很长。
而且,铷还很难提取,它在自然界中,通常不会单独存在,而是和别的金属元素共生。这就导致铷元素的分布很分散,使用的时候还要专门将它分离出来。
铷金属要被单独提取出来是很不容易的事情
铷元素的提取通常有以下几种方法:1、离子交换法,2、溶剂萃取法,3、水热法,4、氧化还原法。
但这几种方法都不简单,并且要根据矿物样本中的成分来选择最优化的提取条件。
此外,铷还很难保存。它的化学性质很活泼,生产和存放过程都要特殊处理,严密隔绝空气,否则按它在空气中能自燃的性质,要么瞬间消失金属光泽,要么再沾点水,它就爆炸了。
铷的化学性质很活泼,保存不容易
一般来说,铷生产出来后,要保存在惰性气体或者真空中,液体石蜡也可保存铷。但这都是相当大的成本,这些限制性问题都抬高了铷的价格,以及铷在实际场景中的应用频次,所以铷才显得这么珍贵。
至于另一个导致铷矿贵的原因是,作为稀有金属,它具有极大的战略性价值。
前文有提到,铷的应用领域很广,而且用到铷的都是关乎国家发展的重要行业。
比如放在能源上,铷离子化后能产生很高的热能,热能有个最直接的功能就是发电。利用铷和它的化合物可以制作磁流体发电机,实现新一种发电形式。
铷和它的化合物能够制作磁流体发电机
铷还可以制作热电换能器,放在原子反应堆里,又能实现热离子发电的功能。
再比如在航天领域,铷能作为燃料用在航天器的推进器中,比使用其他固体或液体燃料的航天器航程远100多倍。
铷要是添加在制造玻璃的材料中,能制造出特种玻璃,这种玻璃导电率降低了,牢固性增加了,稳定性和使用寿命都远高于普通玻璃。像某些特殊行业的夜视装置,就非常适合用含铷的玻璃,另外,通讯行业中的光纤,用含铷玻璃也非常好。
玻璃光纤里也会用到含铷玻璃
而在其他工业制造方面,铷也能被广泛使用。主要是由于铷有一个特性,它在光的作用下很容易释放出电子。所以在制造半导体元件光电池,各种光电发射管时,铷又派上了大用场。
还有,制作电视中的摄像管材料不能缺少铷;看病常用的医学造影设备中,铷也是关键性的材料。
甚至除了能在医学上制造重要设备,治疗人体疾病也要使用到铷。
比如治疗甲状腺疾病,人们首先想到的应该是碘,但其实还有铷,碘化铷在某些情况下可以取代碘化钾治疗所谓的大脖子病。另外,加铷的盐可以制作镇静剂在癫痫病人病发时使用。
治疗甲状腺疾病也可以用到碘化铷
当然了,以上这些优点只是铷的一部分,但光看这些就能明白为什么铷这么值钱了,因此,当我国广东省找到这么大储量的独立铷矿床时,是很让其他国家眼红的。
要知道,在这之前,世界上几乎没找到几个独立的铷矿,平时使用的铷都是从各种伴生矿中花大力气提取的。
日本眼红中国铷矿据悉,中国广东发现这么大的宝藏矿床之后,日本立即眼红了。早在2009年,日本就将铷矿列入了稀有金属保障名单,因为它国内的资源太短缺了,铷矿更是全部依赖进口。
日本的铷矿资源太短缺了
日本当然可以从美国、加拿大等国家进口铷,但路程远,成本高,相对来说邻居中国是它不错的选择。
长期以来,日本都是中国稀有金属出口最大市场之一,曾经因为2010年钓鱼岛撞船事件,中国有很大的呼声,要求停止对日本的稀土贸易。
担心中国限制稀土出口,日本赶紧跟澳大利亚、越南、印度等很多国家都签了稀土贸易合同,不过,这并不影响中国依然是它最大的稀土资源依赖。
日本对于稀土的需求还是很大的
所以当中国发现这么大铷矿时,日本发出了感叹:又是中国的。这意味着,中国不仅在铷资源上自给自足了,还能卖给其他国家,价格可能上涨,留给日本的份额也可能降低。所以不管日本对中国有什么意见,还是只能乖乖从中国进口这个珍贵的产品。
据悉,就在广东的铷矿床发现不久后,日本的订单马上就到了。从日本贸易振兴机构发布的数据来看,2019年,日本就着急忙慌地从中国进口了1.1吨铷产品,主要是铷金属和铷盐。
日本进口的铷产品里有很多铷盐
中国科学地开发铷矿值得一提的是,正是有了这么多的铷资源买家,又加上铷对国家发展的重要性,中国决定系统地、有效地开发铷矿,促进新能源产业的健康发展。眼下要做的是,找到高品质铷矿,有针对性地开发。
2023年刚开年,国家自然资源部就备好了案,通过湖南自然资源厅下发了全国第一张铷矿的采矿许可证给中战集团下属一家矿业公司,开采位于湖南郴州的铷矿。
下发的第一张铷矿种《采矿权证》
把采矿权给有优秀资质的矿业公司,能保证铷矿的有效开采,是保障国家资源安全的手段。
而担负重任的中战集团也表示,会积极推进铷产品的产业转化,争取在郴州打造成重量级的世界铷都。
除了湖南、广东,我国还会系统地在甘肃、内蒙、新疆等地开发铷矿。不知道当中国的铷矿生产数量越来越多,品质越来越高的时候,日本又会眼红成什么样呢?
中国的铷矿生产数量在未来或会越来越多