一吨46亿,扔水里就爆炸!广东河源发现的世界首个探明的独立铷矿床有多值钱?

   2022-06-02 1290
核心提示:国际局势动荡,也让大众意识到了稀有资源对于国家发展的重要性。今年2月,美国地质调查局(USGS)官网发布了一份对美国经济和国
 国际局势动荡,也让大众意识到了稀有资源对于国家发展的重要性。今年2月,美国地质调查局(USGS)官网发布了一份对美国经济和国家安全至关重要的50种关键矿物商品的新清单。与2018年创建的美国第一份关键矿产清单相比,有拆分,有剔除,也有新入,其中我国的优势资源铷矿依旧入选!黄金作为我们日常生活中非常常见的贵金属,一克大约在400元左右。而铷价格是黄金的十几倍,铷是一种怎样的矿产资源,它又为何如此贵重呢?

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一吨46亿的“天价”资源
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近年来常有关于发现大型铷矿床的报道,其中在广东河源发现的世界首个探明的独立铷矿床曾在矿业圈引起不小的轰动。

2018年4月17日,广东省矿业协会信息发布会称,光鼎国际控股集团在地质勘查部门的协助下,经过多年努力终于在广东河源市龙川麻布岗镇发掘到了一个超大型的天然铷矿床。

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除了主产矿铷矿之外,还有大量的金属锡、钨、铅、金、银、铜、锌等资源,中国矿业部门专家在实际考察后声明,河源市靠近珠江三角洲区域,这使得每年都有足量的河流携带着沉积物质涌入地下,日积月累,矿产资源日渐丰富,这才形成了这个天然矿床;后经专家声明,称这个矿床铷的储量达到了惊人的17.5万吨。

根据外网数据显示,这个天然的铷矿一吨金属的价值竟然高达6亿欧元,折合成人民币就是46亿元,这就表示广东这个天然铷矿总价竟然高达805万亿人民币,真可谓是天价的资源,那么铷到底是什么呢?铷又到底为什么如此珍贵?

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有色金属铷的发现
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铷是在元素周期表中排行第37的金属元素,是德国化学家本生和基尔霍夫于十九世纪五十年代共同发现的。

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左本生右基尔霍夫

本生在做实验时,意外发现把不同金属粉末加入到燃烧的灯火中,火焰会出现不同的颜色;和本生同城的基尔霍夫在他的实验基础上,利用三棱镜能够分解光线的原理,发现了一种在光谱上显示的深红色线、与其他金属都不相同的特殊元素,并成功分离出了燃烧颜色相同、但是成分不一样的金属物质——金属铷和金属铯;而这个实验方法就是化学学术界著名的“光谱分析法”。

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铷的神奇性质
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铷作为一种有色金属,它的性质特别活泼,如果遇到氧气,立即就会失去金属光泽,在氧气中很容易自燃,如果遇到水,会发生爆炸。因此对于它的储存必须经过特殊的处理。

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铷与其化合物的应用
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由于金属铷化学性质活泼,其生产、贮存及运输都必须严密隔绝空气保存在液体石蜡、惰性气体或真空中, 因而, 制约了其在一般工业应用领域的开发研究和大量使用。再者由于其能用于工业实际应用的资源量稀少,使得其产品售价较高,在使用方面限制了铷材料的使用。但随着人类科学技术的发展和对铷应用开发研究的不断深入, 还是逐步扩大了其适用的领域,并且成为不可替代的,主要的应用状况如下:

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01
频率标准和时间标准

卫星和的运载火箭发射系统、导航、导弹系统雷达、全球定位系统(GPS) 等空间技术的发展对所采用频率与时间基准的长、短期准确度和稳定性要求越来越高。由于铷辐射频率具有长时间的稳定性制作的原子钟,具有低漂移、高稳定性、抗辐射、体积小、重量轻、功耗低等特点, 在数百万年中的走时误差不超过1s。铷原子频标已成为目前应用较为广泛的原子频标,可适应各种空间使用的要求,能更好地适应空间应用的需要。

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02
能源利用

铷易于离子化,用含铷及其化合物作磁流体发电机的发电材料, 可获得较高热效率。热离子发电是利用二极真空管的原理, 把热能直接变为电能。用铷制作的热电换能器, 与原子反应堆联用时, 可在原子反应堆的内部实现热离子热核发电。铷可用在空间飞行器的离子推进发动机中。以铷作为材料的离子推进火箭或宇宙飞船, 其航程是当今使用固体或液体燃料的约150倍。

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03
特种玻璃

含铷特种玻璃是当前铷应用的主要市场之一。碳酸铷常用作生产这些玻璃特种的添加剂, 可降低玻璃导电率、增加玻璃稳定性和使用寿命等。含铷特种玻璃已广泛使用在光纤通讯和夜视装置等方面。

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04
电子

可见光的能量可以使铷原子电离, 受光电磁辐射作用下表面释放自由电子, 显示出优良的光电特性、导电性、导热性及强烈的化学活性, 使其在众多技术领域中有着非常独特的用途。铷化合物和合金是制造光电池、光电发射管、电视摄像管和光电倍增管等光电转换的重要材料, 也是红外技术的必需材料,铷铯锑涂层常用在光电倍增管阴极上, 用于辐射探测设备、医学影像设备和夜视设备等。

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05
医学

铷盐用治疗甲状腺肿大,并可作为镇静剂、使用含砷药物后的抗休克制剂和癫痫病治疗等。

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06
其他方面

铷及其与钾、钠、铯形成的合金可作为真空电子管中痕量气体的吸气剂和除去高真空系统中残余气体的除气剂。铷作为化学示踪剂, 示踪不同种类的生产物品。铷同位素应用于鉴别岩石和矿物年代。氯化铷用于钠、铱、钛、锆和过氯酸盐的分析; 硝酸铷可作为分析试剂、氧化剂、环境控制分析中放射性物质检测等。氯化铷、碳酸铷是制备金属铷、其他铷盐和同位素分离等的主要原料,还可作为石化工业中一些有机化学反应的催化剂、陶瓷工业中的添加剂。

由于德科学家实现铷原子气体超流体态与绝缘态可逆转换,这项成果对于量子计算机研究方面带来重大突破。

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铷矿资源的分布
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从地球元素丰度来看,铷列为第16位,但铷是典型的分散元素,迄今为止,世界上还未发现铷的单独工业矿物。铷常与钾、锂、铯等矿物共生。世界铷资源主要包括: 锂云母、铯榴石、铯锂云母、天然光卤石、钾长石、天河石、锂辉石、地热水、盐湖卤水及海水等,海水和光卤石中铷含量虽不高, 但总储量大。按照目前应用速度, 北美、中国等铷资源就能满足世界铷需求千年以上。

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ntent="t">国外资源状况

全球铷的总储量(不包括海水中的铷)约有1077万t,其中92%以上,约1000万t存在于盐湖中。海水中铷的浓度为0.12mg /L,但总量巨大。国外,除西伯利亚盐湖、索尔顿盐湖和死海以外,智利的Salar de Atacama卤水含有丰富的铷资源,加拿大Bernic 湖沉积物中储存有大量含铷锂云母,美国、南非、纳米比亚、赞比亚等国也发现有一定储量的含铷矿产资源。在目前已知的花岗伟晶岩氧化铷资源量中,津巴布韦、纳米比亚和加拿大三个国家占据铷资源的95%,其中津巴布韦10万t,占58%;纳米比亚5万t,占29%;加拿大1.2万t,占7%。

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ntent="t">我国资源状况

我国铷资源丰富,主要赋存于锂云母等矿石和盐湖卤水中,锂云母中铷含量占全国铷资源储量的55%。以矿石形式存在的铷资源主要分布在江西、西藏等地,以江西宜春储量最为丰富,是目前我国铷产品的主要来源。主要存储于锂云母、榴石和盐湖卤水中的铷,目前利用的也只有锂云母(伴生)的固体矿物。以卤水形式存在的铷广泛分布在青海、西藏等地的盐湖、地热水中,但目前未能开发利用。四川海相沉积深部富钾卤水中铷含量达32.55mg /L,属世界罕见。据相关资料,察尔汗盐湖是一个铷储量为38000t(Rb2O)的特大型铷矿,盐湖卤水中的铷资源将是未来开发的重点,因而研究如何从盐湖卤水中提取和分离铷,意义十分重大。但目前对该盐湖资源的开发仅局限在钾盐的生产和部分水氯镁石的初级产品上,而对该盐湖中铷元素的动态分布、化学活性等并没有进行过研究。

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世界铷谷”或将诞生
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广东河源发现的超大型铷矿,将为广东省创建世界上第一个铷矿工业指标,光鼎集团还将这个铷矿基地称为“世界铷谷”。

而关于铷谷的开发,是做三步走打算,2020年完成铷谷基础建设,组建管理中心,成立铷谷产业基金,组建铷应用研究院和工程中心;2025年打造世界铷科技创新中心,打造高技术产业基地架构;2035年完善创新中心和产业基地,最终实现1500家科技企业团队,突破总收入万亿的大关。

虽然在疫情下,工作的开展不是很顺利,但在国家、政府的支持下,现有科研团队已经取得了不小的成就,并初步实现了盈利。在新能源上开发的含铷钙钛矿薄膜太阳能电池,能源转换效率达到13.98%,打破了日本东芝公司10.5%的记录;含铷超高温压电陶瓷材料,最高耐温度1190℃,处于国际领先地位;打造CPT芯片级原子钟,用于军用手持终端、无人机组合导航、民用通讯等领域。

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由国家牵头打造的铷谷,有世界级铷资源储备,有铷科技研发和产业基地,相信在良好盈利模式和最高技术的加持下,未来一定能大放异彩!
 
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