新疆稀有金属中的神奇“兄弟姐妹”

九正建材网     2018-06-20 09:27

  据新疆地质矿产博物馆拓展部主任张平介绍,新疆的铌、钽、铷、铯这几种矿产资源居全国首位,已有40 多年的开采历史,经过30多年的地质科研、开发勘探,已建成一套比较完整的稀有金属工业体系。其中新疆铌、钽精矿产量占全国的39.3%,列为国内优质产品,能提炼铷和铯的天河石、铯榴石也是一种罕见的矿物。

  据了解,新疆是中国矿产资源较丰富的省区,矿产种类全,储量大,开发前景广阔。目前发现的矿产有138 种。

  铌钽铁矿石

  削铁如泥的“兄弟”铌和钽

  钽,主要存在于铌钽铁矿中,同铌共生长相伴,兄弟紧密相联。肤色发黑灰色铌钽铁矿晶体,静静地躺在洁白晶莹的矿石上,它们来自新疆阿勒泰。它们属高熔点金属,熔点分别达到2500℃和3000℃,合金可达到4000℃以上。通常情况下,人们较为熟悉的生铁的熔点比它们低很多,只有1200℃。

  钽的硬度适中,富有延展性,可以拉成细丝式制薄箔,其热膨胀系数很小。钽有非常出色的化学性质,具有极高的抗腐蚀性。无论是在冷和热的条件下,对盐酸、浓硝酸及“王水”都不反应,但可与碳配合制成的碳化铌、碳化钽是一种超硬的材料,硬度可与金刚石媲美,是现代机床快速切削刀的主要材料,兄弟俩可谓是“削铁如泥”。

  张平打比方说,普通钢里只要加入万分之二的铌和钽,可改善钢的机械性能和焊接性能,提高耐热性和抗腐性。

  张平还介绍,很有趣的是,铌和钽还具有吸收氧、氢、氮等气体的功能,1克铌可吸收0.1升的氢气。铌和钽在航天、地质钻探、电子计算机、医药化工等行业都少不了,因为钽的抗腐蚀性很强,可用来制造蒸发器皿等,也可做电子管的电极、整流器、电解电容。医疗上则用来制成薄片或细线,缝补破坏的组织。

  可提炼铷矿石的天河石(新疆地质矿产博物馆提供)

  光彩照人的“姐妹花”铷和铯

  铷和铯呈银白色,质地柔软,是世界上极为少见的容易融化的金属。

  铷主要产自新疆哈密,蕴含在天河石中。铯主要产自新疆阿勒泰,蕴含在铯榴石中。铷的熔点是39℃,铯只有29℃,如果把它们俩放在手心,就好像冰块放在热锅里一样,很快化为液体,并升华成气体而烟消云散。

  张平介绍,这俩“姐妹”性格活泼,脾气火爆,如果放在水里会发生爆炸,所以只能贮放在煤油中。目前,铷和铯化工产品已达100多种。自动控制和调节装置、电影、电视、雷达、无线电传真通信等都离不开它们。

  因为铷和铯受到光的照射后,就会被激活发出电子,并放出特殊的光彩,可谓“光彩照人”的姐妹花,人们利用这一特点,将其广泛应用于各种光电仪器设备。

  您可能不知道的是,铯的辐射能频率具有长时间的稳定性,利用铯原子制造的原子钟,300年累计误差不超过5秒,其精确性和稳定性远远超过世界上任何一种钟表。

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