世界铷资源现状与我国铷资源特点

2019-08-01



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铷金属是重要的稀有金属之一,除应用于军工部门和科学技术领域外,还应用于众多民用领域。目前,铷在光学技术、合成催化和特殊玻璃陶瓷中的应用,已成为新兴产业发展中的导向性前沿领域。

一、铷资源战略价值

在众多稀有金属资源中,铷除应用于军工部门和科学技术领域外,还应用于众多民用领域。人们最先发现铷的重要的性质,是因为它们是“长眼睛”的金属——具有优异的光电性能。由于碱金属的晶体中有活动性很强的自由电子,因而它们具有良好的导电性、导热性。在一定波长光的作用下,铷的电子可获得能量从金属表面逸出而产生光电效应。将碱金属的真空光电管安装在宾馆或会堂的自动开关门上,当光照射时,由光电效应产生电流,通过一定装置形成的电流使门关上。当人走在自动门附近时,遮住了光,光电效应消失,电路断开,门就会自动打开。铷是制造光电管、光电 池的最好材料,光线越强,光电流越大。铷的新用途,开辟了铷应用的广阔前景。目前,发达国家铷的应用主要集中在高科技领域,有80%的铷用于开发高新技术,只有20%的铷用于传统应用领域。铷又是红外技术的必需材料,利用这些光电管、光电池,可以实现一系列自动控制。铷的另一重要性质,就是它们所产生的辐射频率具有长时间的稳定性。因此,可作为微波频率标准。一种准确度极高的铷原子钟,可以准确的测量出几十亿分之一秒的时间,它在370万年中的走时误差不超过一秒。一架带铷的离子推进宇宙飞船,其航程大约是目前使用的固体或液体燃料的150倍。飞船上各种铷制造的仪器,还能保证飞船飞行的高度准确性。用铷及其化合物作为发电材料的磁流发电机(MHD)中,铷在其中作为导电体使用,其作用像普通发电机中的电枢一样。将这种发电机与原子能发电站配合使用,可以使电站的总热效率由29%~32%提高到 55%~66%。热离子发电器是利用二极真空管的原理,将热能直接转变为电能。用铷制作的热电换能器,如与原子反应堆联用,在反应堆的内部可实现热离子热核发电。 

二、铷资源储量概况

据美国地质调查局资料,全球R2O储量为341万t,其中伟晶岩中R20储量总计167万t,盐湖卤水(死海和大盐湖)中R。O储量总计109万t,德国地下光卤石矿中的R2O储量总计约65万t。国外伟晶岩中Rb2O储量共计18.3万t。国外盐湖卤水中 Rb20储量为109.4万t。

据国土资源部信息中心2011年内部资料,目前我国Rb2O储量约为29.3万t,基础储量约43.5万t,资源量约135.9万t,查明资源储量约179.4万t,其中伟晶岩中R20约148.7万t,占全国铷资源储量的82.9%。

三、铷资源开发利用现状

美国是铷精矿产量最大的国家,约占全球产量的48.1%,加拿大、俄罗斯亦有较大产量,分别占全球总产量的18.9%和15.9%,其次是津巴布韦、莫桑比克和纳米比亚。近几年中国铷精矿产量均不足4000t,仅占全球总产量的3.3%。中国铷精矿产量较小,远不能满足国内市场需求,因而每年需要从国外大量进口铷精矿。目前,我国的铷资源主要是从固体铯榴石和锂云母等金属产出时得到副产物。

四、我国铷资源特点

1、分布广:我国的铷矿资源具有分布范围大,分布规模明显的特征。

2、矿床类型多,但资源集中:铷矿资源的类型多,可分为内生和外生两大类, 进一步分为花岗伟晶岩型、花岗岩型、盐湖型,若考虑花岗岩风化壳型铷矿资源,则可增加内生外成型铷矿资源。但主要铷资源集中于为花岗岩型、花岗 伟晶岩型和盐湖型,其他类型的铷矿床规模较小或尚未大规模开发利用。 

3、成矿时代集中:从成矿时代来看,中生代,特别是燕山期是硬岩型铷矿资源形成的极盛时期,在南方几乎所有的特大型、大中型矿床都与燕山期岩浆构造活动有关,属燕山期成矿。

4、独立矿床少:由于铷的特殊性,目前除已经探明的河源天堂山超大型独立铷矿床外(储量达17.5万吨,为光鼎国际旗下矿床),世界上尚未发现其它的独立铷矿床。

5、开发利用难度大:在硬岩型铷矿资源中,根据铷的赋存状态,可分为主要赋存于云母的云母型铷矿资源和主要赋存于长石中的长石型铷矿资源。我国的矿山中铷矿资源主要赋存在长石中,长石中的铷难以提取。光鼎国际旗下的河源天堂山超大型独立铷矿床,是世界罕见的较易选易取的铷矿床。

(参考资料:《中国矿业》2013年9期《世界铷资源现状及我国铷开发利用建议》,有删节和完善)