我国科学家近日在内蒙古包头市的白云鄂博矿床发现了一种新矿物——铌包头矿,这是一种富含战略性金属铌的新矿物。铌包头矿是怎么发现的,它在哪些领域具有重要用途?对此,科普时报记者采访了相关专家。
铌包头矿是怎么发现的
“铌包头矿是一种富含钡、铌、钛、铁、氯的硅酸盐矿物,发现于内蒙古包头市的白云鄂博矿床,产出于铌-稀土-铁矿石中,呈棕色至黑色,柱状或板状,颗粒大小通常仅有20—80微米。”中国地质博物馆高级工程师杨小男告诉记者,新矿物的发现,表明人类对自然界中矿物的认识取得了新的突破。
白云鄂博矿床矿物种类丰富,迄今已发现150余种矿物,其中新矿物达16种。包头矿曾于1959年在该矿床被发现,主要含有钡、钛、稀土等金属元素,以产地包头命名。新发现的铌包头矿与包头矿相比更富含铌元素。
铌包头矿的发现者之一、中核地质科技分析测试研究所副所长葛祥坤介绍说,研究人员早在2012年就提取了样品,认为这是一个可能富含铌的矿物,可开展进一步研究。2022年5月,科研人员确认铌包头矿是寻找新矿物的线索。
“一般情况下,新矿物必须在化学组成或者内部原子结构等方面不同于人们已知的各种矿物。自然界中的未知矿物往往分布稀少或者颗粒微小,寻找新矿物如大海捞针,必须经过深入细致的分析、科学的论证。”杨小男进一步解释说,具体来讲,需要研究者收集到特殊地质条件下形成的复杂样品,综合运用矿物化学成分、原子结构分析等研究测试手段,同时需要研究者对矿物结晶规律有深刻认识和理解,才有可能发现新矿物。当然,最终还需取得国际矿物学界同行的认可。
铌包头矿有哪些重要用途
杨小男介绍说,金属铌呈银灰色、质地较软、延展性较强,是一种稀有且重要的战略性金属矿产。通过添加铌制成的特种钢,能够解决钢材耐高温的问题,可被应用于飞机、火箭等发动机中。在超导材料中加入铌,可以提高超导材料的临界温度。铌由于其特殊的物理性质,在核工业领域不可或缺。
“根据国际惯例,研究者发现的新矿物标本需要保存在相对可靠的博物馆或者对外开放的收集单位,以便其他学者查阅新矿物标本并开展对比研究。”杨小男说,铌包头矿有望用于提取铌元素,进而提高金属铌的保障能力。此次铌包头矿的发现为国际矿物学数据库增加了新成员,也是我国学者在新矿物研究领域取得的又一个重要的原创性成果。
此外,由于铌矿物分散度大,铌矿物成分复杂,除白云鄂博矿区铌作为伴生资源少量回收外,其他均未能很好地开发利用。因而,目前我国工业所需的铌资源主要依赖进口。此次发现或将提高我国在战略性关键金属领域的自主可控能力。
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