铼，作为地壳中最为稀有的元素之一，稀有性堪比黄金，其战略地位不言而喻。在众多高科技和工业领域中，铼都扮演着至关重要的角色，堪称战略性关键矿产的典范。首先，从航空航天领域来看，铼因其出色的高温性能和优异的机械强度，成为制造高端航空发动机和火箭发动机的关键材料。在高温高压的极端环境下，铼合金能够保持稳定的性能，确保发动机的高效运行，从而推动航空航天技术的不断进步。其次，在石油化工领域，铼同样发挥着不可替代的作用。由于铼催化剂具有极高的催化活性，能够显著提高石油炼制和化工生产的效率，降低能耗和排放，因此被广泛用于生产各种石化产品。随着全球对清洁能源和环保技术的需求不断增加，铼在石油化工领域的战略地位将更加凸显。此外，在电子工业中，铼也是制造高性能电子器件和元器件的重要原料。铼的导电性能和热稳定性使其成为制造集成电路、传感器和超导材料等关键部件的理想选择。随着信息技术的飞速发展，对高性能电子器件的需求不断增长，铼在电子工业中的应用前景也愈发广阔。最后，在医疗领域，铼的独特性质也为其带来了广泛的应用前景。例如，铼同位素被广泛用于医疗诊断和治疗中，特别是在癌症治疗方面。通过利用铼同位素的放射性特性，医生可以精确地对肿瘤进行定位和治疗，提高治疗效果并降低患者的痛苦。铼，是一种位于元素周期表第六周期第7族的过渡金属元素。其原子序数为75，意味着它的原子核中含有75个质子。铼的相对原子质量为186.2，这是其原子核中质子和中子的总质量相对于一个碳-12原子质量的1/12的比值。![]()
图1 稀有金属铼
晶体结构：铼属于六方晶系，这种晶体结构使得铼在宏观上呈现出特定的物理和化学性质。颜色和形态：铼是一种银白色的金属，但在常温下通常得到的是灰色粉末状物质。密度：铼的相对密度为21.02g/cm3，是已知金属中密度较高的之一。熔点和沸点：铼的熔点高达3186℃，沸点更是达到了5596℃，使其成为沸点最高的金属元素之一。电阻率：在20℃下，铼的电阻率为19.3x10-8 Ω·m，这一数值反映了铼在电场中的导电性能。![]()
图2 金属铼
（三）化学性质
抗腐蚀性和抗氧化性：铼具有较强的抗腐蚀和抗氧化能力，能够在多种环境中保持其化学稳定性。
与空气的反应：尽管铼在干燥空气中相对稳定，但在潮湿空气中会逐渐失去光泽，表明其表面可能发生了某种程度的氧化或腐蚀。
溶解性：铼可以溶于稀硝酸和硫酸中，但在盐酸中则不溶。这种溶解性差异为铼的提取和纯化提供了重要的化学依据。
氧化态：铼的氧化态包括+3、+6和+7，这些氧化态在铼的化合物中表现出不同的化学性质和用途。
二、铼的分布与储量
（一）全球分布
铼金属在地核中并不容易富集，这使得地球上至今为止发现的铼金属独立矿物数量极为有限，且含量都相当有限。铼元素并不以独立的矿物形式广泛存在，而是常常作为其他矿产的伴生元素。目前，已知的含铼矿产主要分布于欧亚大陆、北美洲以及南美洲的西部地区。这些地区的特定地质条件使得铼元素得以在这些矿产中富集。
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图3 世界主要产铼矿产地分布示意图
全球范围内，含铼矿床的伴生铼资源量相当可观，估计在33000吨以上。然而，尽管资源量庞大，但地球上探明的铼储量却相对有限，仅有大约2500吨。这一储量与全球对铼的需求相比，显得尤为珍贵和稀缺。![]()
图4 2021年全球主要国家矿山铼产量
在中国，铼金属的储量同样有限。据目前统计，中国已经探明的铼金属储量约300吨，仅占全球储量的7%左右。这一储量水平使得中国在铼金属的供应上相对依赖进口。中国的含铼矿床主要分布于西藏、黑龙江、陕西、河南、湖南、辽宁、福建、江苏和湖北等省份。其中，陕西省是中国目前探明的拥有最大含铼矿床的省份，其铼金属储量在全国范围内占据重要地位。在航空航天领域，铼的应用至关重要。它是制造航空发动机涡轮叶片的关键材料之一。通过加入铼元素形成的超合金，可以显著提高合金的蠕变强度，这意味着合金在高温和高压环境下能够保持更长时间的形状和性能稳定性。此外，铼合金还能提高涡轮叶片的工作温度，使得航空发动机能够在更高的效率和功率下运行。这对于提升飞行器的性能和可靠性具有重要意义。在石油化工领域，铼同样发挥着不可替代的作用。它可以用作炼油用的重整催化剂。通过催化作用，铼能够加速石油分子间的化学反应，从而提高石油加工的效率和产品质量。这对于生产高质量的石化产品和降低生产成本具有重要意义。在电子工业中，铼及其合金具有出色的高温稳定性和电性能，因此被广泛应用于制作高温热电偶等电子元件。这些元件能够在高温环境下保持稳定的电信号输出，对于监测和控制高温过程中的温度变化至关重要。此外，铼还可以用于制作其他高性能电子器件和元器件，满足现代电子工业对高性能材料的需求。在医疗领域，铼也展现出潜在的应用价值。它可以用于制作放射性同位素，这些同位素在医疗诊断和治疗中具有重要作用。例如，通过利用铼同位素的放射性特性，医生可以精确地对肿瘤进行定位和治疗，提高治疗效果并降低患者的痛苦。此外，铼还可能在其他医疗设备和器械中发挥作用，为医疗领域的进步和发展做出贡献。![]()
图5 金属铼的应用领域
铼的开采难度主要源于其分散性和稀缺性。在自然界中，铼元素很少以独立的矿物形式出现，而是常常与其他金属元素如钼、铜等共生。这种共生关系使得铼的开采变得尤为复杂。此外，中国部分钼铜矿床中的铼浓度较低，这进一步增加了开采的难度。由于铼的品位不高，个别稀散的铼矿甚至无法实现有效开采，这无疑加大了铼资源的获取难度。![]()
图6 铼矿床
铼的提炼技术同样具有挑战性。由于铼在矿石中的含量通常较低，因此需要从大量的矿石中提取出微量的铼元素。传统的提炼方法通常涉及多个步骤，包括矿石的破碎、磨粉、化学浸出、萃取、洗涤、反萃、浓缩、结晶等。这些步骤不仅繁琐，而且需要高精度的操作和控制，以确保最终产品的质量和纯度。随着科技的进步，中国正在逐步推行铼的再生产技术。这种技术主要依赖于从报废的航空零件、飞机涡轮叶片等物品中回收铼。这些废旧物品中通常含有一定量的铼元素，通过先进的回收技术和设备，可以有效地将铼从废旧物品中分离出来，实现资源的再利用。这种再生产技术不仅有助于缓解铼资源的稀缺性，还可以降低生产成本，提高经济效益。在提炼过程中，还需要注意环境保护和安全生产。由于铼的提炼过程涉及多个化学步骤和高温高压环境，因此必须采取严格的安全措施和环保措施，以确保生产过程的顺利进行和员工的身体健康。同时，还需要对产生的废弃物进行妥善处理，以减少对环境的污染和破坏。![]()
图7 火法冶金工艺从铜精矿中提取铼
随着现代航空航天、石油化工、电子工业和医疗等领域的快速发展，对铼的需求持续增长。在航空航天领域，铼是制造航空发动机涡轮叶片等关键部件的重要材料，其独特的物理和化学性质使得铼在高温高压环境下能够保持稳定性和高强度。在石油化工领域，铼作为催化剂可以提高石油加工的效率和产品质量。在电子工业中，铼及其合金可用于制作高温热电偶等电子元件。此外，铼在医疗领域也有潜在的应用价值，如用于制作放射性同位素等。这些领域的快速发展推动了铼市场需求的持续增长。由于铼的稀缺性和广泛应用，其价格一直居高不下。铼在地壳中的含量极低，且全球已探明储量有限，这使得铼的供应相对紧张。同时，随着科技的不断进步和新兴领域的快速发展，对铼的需求不断增加，进一步推高了其市场价格。目前，铼在国际上的价格仅次于黄金，每千克的价格高达数万元。不过，具体的市场价格会受到多种因素的影响，如全球经济形势、供需关系、开采和提炼成本等。价格波动：铼的市场价格在近年来有所波动。全球经济不确定性以及中国减少稀有金属出口的决定等因素都对铼的市场价格产生了影响。尽管如此，由于铼的稀缺性和广泛应用，其价格整体上仍然保持较高水平。回收市场：随着铼的应用领域不断扩大和需求的持续增长，铼的回收市场也逐渐兴起。通过从废旧物品中回收铼，可以实现资源的再利用和降低生产成本。同时，随着回收技术的不断进步和回收效率的提高，铼的回收市场也将进一步拓展。价格趋势：未来一段时间内，随着航空航天、石油化工等领域的快速发展和新兴领域的不断涌现，对铼的需求将继续增加。同时，由于铼的稀缺性和开采提炼难度较高，其供应将相对紧张。因此，预计未来一段时间内铼的市场价格仍将保持较高水平，并可能呈现上涨趋势。综上所述，铼的市场需求持续增长，而由于其稀缺性和广泛应用，其价格一直居高不下。未来一段时间内，随着新兴领域的不断涌现和对铼的需求继续增加，预计铼的市场价格仍将保持较高水平并可能呈现上涨趋势。勘探力度：投入更多的资金和技术力量，对中国境内的铼资源进行深入的勘探，寻找更多的铼矿床。这不仅可以增加国内的铼资源储量，还可以为铼产业的发展提供稳定的原料供应。勘探技术：采用先进的勘探技术和设备，提高勘探的精度和效率。同时，加强地质研究，深入了解铼的成矿规律和分布特征，为勘探工作提供科学依据。开采技术：研发和应用高效的开采技术，提高铼的开采效率和回收率。通过优化开采工艺和设备，降低开采过程中的能耗和成本。提炼技术：加强铼的提炼技术研究，提高提炼的纯度和效率。通过采用先进的提炼工艺和设备，降低提炼过程中的损耗和污染，实现铼资源的可持续利用。进口渠道：积极与国际铼资源丰富的国家开展合作，建立稳定的贸易关系，拓宽铼的进口渠道。通过进口更多的铼资源，满足国内市场的需求，促进铼产业的发展。国际项目：积极参与国际铼资源开发项目，提升中国在铼资源领域的话语权和影响力。通过与国际合作伙伴共同开发铼资源，实现互利共赢。储备体系：建立完善的铼储备体系，确保国家科技发展的战略需求。通过储备一定数量的铼资源，保障关键领域和重点项目的供应安全。储备管理：加强铼储备的管理和监管，确保储备资源的合理利用和有效保护。通过制定科学的储备计划和管理制度，实现铼资源的可持续利用和保障国家安全。铼作为地壳中最为稀有的元素之一，其独特的物理化学性质使其在航空航天、新能源、电子信息等多个高科技领域具有不可替代的战略价值。鉴于铼资源的稀缺性和重要性，中国必须采取一系列有效的措施来保障其在国内的稳定供应和战略安全。首先，加大勘探力度是当务之急。中国应充分利用现代地质勘探技术和方法，加强对国内潜在铼矿区的调查和评估，以发现更多的铼资源。这不仅有助于增加国内铼的储量，还能减少对外部市场的依赖，提高国家的资源安全保障能力。其次，提高开采和提炼技术也是关键。通过技术创新和工艺改进，降低铼的开采和提炼成本，提高资源利用效率。同时，加强环境保护意识，确保在资源开发过程中不对生态环境造成破坏。再次，国际合作是拓宽铼资源渠道的重要途径。中国应积极寻求与国际铼资源丰富国家的合作机会，通过合资、合作开采、贸易等方式获取更多的铼资源。同时，加强与国际先进企业的技术交流与合作，提升国内铼产业的竞争力和技术水平。最后，建立完善的储备体系是保障国家科技发展战略需求的基础。中国应制定科学的铼资源储备规划，建立多元化的储备机制，包括实物储备、金融储备和知识产权储备等。这不仅可以确保在关键时刻能够满足国家的战略需求，还能提高储备的灵活性和安全性。致谢：东方财富网、百家号、智研咨询、CBC金属网等，百度及微信等网络媒体。
