战略性矿产全梳理

战略性矿产，顾名思义，是对国家具有极大战略意义的一些矿产。

此前美国内政部公布了一份被认为对美国经济和国家安全至关重要的35种战略性矿产（关键矿物清单）（Final List of Critical Minerals 2018）。

这35种战略性矿产，几乎包括了所有的经济矿物，如工业上使用的铝、用于催化剂制造的铂族金属、用于电子产品的稀土元素、用于合金制造的锡和钛等等。

那么中国的战略性矿产有哪些呢？

之前，国土资源部发布全国矿产资源规划（2016－2020年）提出了强化矿产资源宏观管理，制定战略性矿产目录，在其中把24种矿产资源列入了战略性矿产目录。

其中能源矿产有：石油、天然气、页岩 、煤炭、煤层气、铀

金属矿产有：铁、铬、铜、铝、金、镍、钨、锡、钼、锑、钴、锂、稀土、锆

非金属矿产有：磷、钾盐、晶质石墨、萤石。

那么，美国的“关键矿物清单”和我国的战略性矿产有什么异同呢？

由于国家国情不同，战略性矿产资源的界定也不竟相同。

战略性矿产对国家的科技，经济，军事乃至国防都有着重大意义。然而，战略性矿产资源的短缺却需要考虑到供应风险和替代性问题，这两大问题也会成为影响划分战略性矿产的关键因素之一。

我国发布的“战略性矿产名录”同样也是基于这一系列因素的考虑。我国战略性矿产资源有的较为短缺，需要从其他国家进口；有的矿产却储量丰富。比如，江西大余被称为“钨都”,云南个旧被称为“锡都”，云南兰坪被称为“锌都”等等，这些储量丰富的战略性矿产保障了我国经济的良好发展。

而美国认定的这些“关键矿物”，是指对美国的经济和国家安全具有至关重要作用的非燃料矿物或矿物材料，其供应链容易受到破坏，其应用功能在制造产品时必不可少，缺乏后会对经济或国家安全产生重大影响。根据美国地质调查局的数据显示，这份关键矿物清单里的31种矿物，美国主要依赖进口。

那么，这些矿产资源的用途分别是什么呢？

铀矿可以提取铀用于核工业，包括军用（核弹）和民用（核电站），还可以从中提取到镭和其他稀土元素。核电厂的燃料来源铀235是一种从地球诞生就存在的天然放射性元素，其从铀矿开采、加工而来，也是当前核电厂的绝对主力燃料。

在冶金工业上，铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢。金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。这些特种钢和特种合金是航空、宇航、汽车、造船，以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料。

在耐火材料上，铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。

铬铁矿在化学工业上主要用来生产重铬酸钠，进而制取其他铬化合物，用于颜料、纺织、电镀、制革等工业，还可制作催化剂和触媒剂等。

铝土矿是生产金属铝的最佳原料，也是最主要的应用领域，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。铝土矿的非金属用途主要是作耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝水泥的原料。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小，但用途却十分广泛。

钴的物理、化学性质决定了它是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。

钴基合金或含钴合金钢用作燃汽轮机的叶片、叶轮、导管、喷气发动机、火箭发动机、导弹的部件和化工设备中各种高负荷的耐热部件以及原子能工业的重要金属材料。在化学工业中，钴除用于高温合金和防腐合金外，还用于有色玻璃、颜料、珐琅及催化剂、干燥剂等。同时，钴也是永久磁性合金的重要组成部分。

钨在冶金和金属材料领域中属高熔点稀有金属或称难熔稀有金属。钨及其合金是现代工业、国防及高新技术应用中的极为重要的功能材料之一，广泛应用于航天、原子能、船舶、汽车工业、电气工业、电子工业、化学工业等诸多领域。特别是含钨高温合金主要应用于燃气轮机、火箭、导弹及核反应堆的部件，高比重钨基合金则用于反坦克和反潜艇的穿甲弹头。

60%的锑用于生产阻燃剂，而20%的锑用于制造电池中的合金材料、滑动轴承和焊接剂。锑的最主要用途是它的氧化物三氧化二锑用于制造耐火材料。此外，锑能与铅形成用途广泛的合金，这种合金硬度与机械强度相比锑都有所提高。

锂是一种重要的能源金属，它在高能锂电池、受控热核反应中的应用使锂成为解决人类长期能源供给的重要原料。50年代，由于研制氢弹需要提取核聚变用同位素6Li，因而锂工业得到了迅速发展，锂则成为生产氢弹、中子弹、质子弹的重要原料。锂的化合物还广泛用于玻璃陶瓷工业、炼铝工业、锂基润滑脂以及空调、医药、有机合成等工业。锂系列产品广泛应用于冶炼、制冷、原子能、航天和陶瓷、玻璃、润滑脂、橡胶、焊接、医药、电池等行业。

锆矿资源是稀有金属矿产资源之一。锆矿按照主要用途分为金属锆和工业锆两类。金属核级锆处于锆产业链最顶端，金属锆主要用作核武器与核装备相关产业，核方面的应用占金属锆消耗的90%左右，工业民用方面的应用仅占金属锆消耗。金属锆及其合金制品处于锆矿产业链的最高环。

锡在冶金工业中主要用于生产镀锡板（马口铁）和各种合金。镀锡板是锡的主要消费领域，约占锡的消费量的40%左右，它可以用作食品和饮料的容器、各种包装材料、家庭用具和干电池外壳等。锡在化工方面主要用于生产锡的化合物和化学试剂。锡的有机化合物主要用作木材防腐剂、农药等，锡的无机化合物主要用作催化剂、稳定剂、添加剂和陶瓷工业的乳化剂。锡精矿是炼锡的主要原料。

稀土有工业“黄金”之称，由于其具有优良的光电磁等物理特性，能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料，其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。而且，稀土同样是电子、激光、核工业、 超导等诸多高科技的润滑剂。稀土元素在 石油、 化工、 冶金、 纺织、 陶瓷、 玻璃、 永磁材料等领域都得到了广泛的应用，随着科技的进步和应用技术的不断突破， 稀土氧化物的价值将越来越大。

萤石的用途十分广泛，随着科学技术的进步，应用前景越来越广阔。目前主要用于冶金行业制生产炼铝熔剂冰晶石的原料，化工行业制氢氟酸、各利氟盐及制冷剂氟利昂的原料，建材行业作装饰材料，其次用于轻工、光学、雕刻和国防工业。

钾盐矿主要用于制造工业用钾化合物和钾肥；世界上95%的钾盐产品用作肥料，5%用于工业。按工业用途，35%用于生产洁净剂，25%以碳酸盐和硝酸盐形式用于玻璃和陶瓷工业中，20%用于纺织和染色，13%制化学药品；其余用于罐头工业、皮革工业、电器和冶金工业等。钾的氯酸盐、过磷酸盐和硝酸盐是制造火柴、焰火、炸药和火箭的重要原料。钾的化合物还用于印刷、电池、电子管、照相等工业部门，此外也用于航空汽油及钢铁、铝合金的热处理。

石墨在工业上用途很广，用于制作冶炼上的高温坩埚、机械工业的润滑剂、制作电极和铅笔芯，它广泛用于冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂等。鳞片石墨经过深加工，又可生产出石墨乳、石墨密封材料与复合材料、石墨制品、石墨减磨添加剂等高新技术产品，成为各个工业部门的重要非金属矿物原料。

石油经过加工提炼，得到的产品可以供人们日常生活使用。石油燃料是用量最大的油品。润滑油和润滑脂被用来减少机件之间的摩擦，保护机件以延长它们的使用寿命并节省动力。从生产燃料和润滑油时进一步加工可以得到沥青。而另外一种产品则是溶溶剂，它是有机合成工业的重要基本原料和中间体。

天然气可以代替煤，用于工厂采暖，生产用锅炉以及热电厂燃气轮机锅炉。天然气发电是缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径，且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。此外，天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。

页岩气即蕴藏在页岩中的天然气可以通过提供廉价而充足的新型燃料来源，在未来几十年或将改变世界第一大能源消耗国中国的能源供给格局。它是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。

煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。煤炭的用途十分广泛，可以根据其使用目的总结为三大主要用途：动力煤、炼焦煤、煤化工用煤，主要包括气化用煤，低温干馏用煤，加氢液化用煤等。动力煤包括：发电用煤，蒸汽机车用煤，建材用煤，一般工业锅炉用煤，生活用煤，冶金用动力煤等。焦煤的主要用途是炼焦炭，焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成，一般1.3吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢，是钢铁等行业的主要生产原料，被喻为钢铁工业的“基本食粮”。

煤层气可能大家听到的不多，但它的俗称“瓦斯”大家一定很熟悉。煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车燃料和重要的化工原料，用途非常广泛。煤层气的热值是通用煤的2-5倍，1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。

铁矿石主要用于钢铁工业，冶炼含碳量不同的生铁（含碳量一般在2%以上）和钢（含碳量一般在2%以下）。此外，铁矿石还用于作合成氨的催化剂（纯磁铁矿），天然矿物颜料（赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿)、饲料添加剂（磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿）和名贵药石（磁石）等，但用量很少。

在金属王国里，铜的导电性仅次于银。铜矿比银矿多且价格便宜。当今世界，一半以上的铜用于电力和电讯工业。其延展性好，导热性和导电性高，因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料，也可用作建筑材料，可以组成众多种合金。铜合金机械性能优异，电阻率很低，其中最重要的数青铜和黄铜。此外，铜也是耐用的金属，可以多次回收而无损其机械性能。

黄金的社会地位虽在人类数千年的文明史中，历尽沧桑，沉浮荣辱，升降变迁不定，但至今在众多的人群之中仍保持着神圣的光环，为世人共同追求的财富。首饰制造是中国黄金市场上最大的需求方。其他工业用金，如手机、军工产品、甚至寺庙装饰等都是黄金使用者。

镍是一种十分重要的有色金属原料，被用来制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢，广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业。在民用工业中，镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业。镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层，镍钴合金是一种永磁材料，广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域，在化学工业中，镍常用作氢化催化剂。

 纯钼丝用于高温电炉和电火花加工还有线切割加工；钼片用来制造无线电器村和X射线器材；合金钢中加钼可以提高弹性极限、抗腐蚀性能以及保持永久磁性等。钼是植物生长和发育中所需七种微量营养元素中的一种，没有它，植物就无法生存。动物和鱼类与植物一样，同样需要钼。

世界上84%～90%的磷矿用于生产各种磷肥，3.3%生产饲料添加剂，4%生产洗涤剂，其余用于化工、轻工、国防等工业。磷矿又是重要的化工矿物原料。部分磷矿用于制取纯磷(黄磷、赤磷)和化工原料，少量用作动物饲料。

在现代工业中，锰及其化合物应用于国民经济的各个领域。其中钢铁工业是最重要的领域，用锰量占90%～95%，主要作为炼铁和炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂，以及用来制造合金。其余10%～5%的锰用于其他工业领域，如化学工业（制造各种含锰盐类）、轻工业（用于电池、火柴、印漆、制皂等）、建材工业（玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂）、国防工业、电子工业，以及环境保护和农牧业等等。

在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门，到处可见到钒的踪迹。此外，钒的 氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一，有“化学面包”之称。把钒掺进钢里，可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密，韧性、弹性与机械强度更高。

钛原料主要用来生产钛白（二氧化钛）、金属钛(海绵钛)、含钛钢以及焊条涂料。钛白不仅是性能优异的白色颜料，而且是重要的化工原料。钛精矿经冶炼成海绵钛后，再铸锭并制成工业纯钛和钛合金钛材。钛和钛合金钛材主要用于航空和宇航部门。金属钛除主要用于生产工业纯钛和钛合金外，另一用途是为钢铁工业生产钛铁合金和含钛钢。钛在钢中作为添加元素，可以改变钢的性能。此外，主要含钛矿物金红石还是优质电焊条涂层不可缺少的原料。

镁常用做还原剂，去置换钛、 锆、 铀、 铍等金属。主要用于制造轻金属合金、球墨铸铁、科学仪器和 格氏试剂等。也能用于制烟火、闪光粉、镁盐、吸气器、 照明弹等。结构特性类似于铝，具有 轻金属的各种用途，可作为飞机、导弹的合金材料。但是镁在汽油燃点可燃，这限制了它的应用。

此外，镁在医疗中可用于治疗缺镁和痉挛。镁是最轻的结构金属材料之一，又具有比强度和比刚度高、阻尼性和切削性好、易于回收等优点。国内外将镁合金应用于汽车行业，以减重、节能、降低污染，改善环境。

铋主要用于制造易熔合金，熔点范围是47～262℃，最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的合金，用于消防装置、自动喷水器、锅炉的安全塞，一旦发生火灾时，一些水管的活塞会“自动”熔化，喷出水来。在消防和电气工业上，用作自动灭火系统和电器保险丝、焊锡。铋合金具有凝固时不收缩的特性，用于铸造印刷铅字和高精度铸型。碳酸氧铋和硝酸氧铋用于治疗皮肤损伤和肠胃病。

铂族金属除锇为蓝灰色金属外，其他均为银白色金属。铑金的元素用途多样，可用来制造加氢催化剂、热电偶、铂铑合金等。也常镀在探照灯和反射镜上。还用来作为宝石的加光抛光剂和电的接触部件。纯铂和钯有良好的延展性，不经中间退火的冷塑性变形量可达到90%以上，能加工成微米级的细丝和箔。铑和铱的高温强度很好，但冷塑性加工性能稍差。用粉末冶金方法制得的金属钌在1150～1500℃时才能进行少量塑性加工，而锇即使在高温下也几乎不能进行塑性加工。

世界上很大一部份铌以纯金属态或以高纯度铌铁和铌镍合金的形态，用于生产镍、铬和铁基高温合金。这些合金可用于喷射引擎、燃气涡轮发动机、火箭组件、涡轮增压器和耐热燃烧器材。铌作为超导材料几乎不会损失电流，如果使用超导电缆输电，因为它没有电阻，电流通过时不会有能量损耗，所以输电效率将大大提高。

钽属于难熔金属，常作为合金的次要成份。钽的化学活性低，适宜代替铂作实验器材的材料。钽在酸性电解液中形成稳定的阳极氧化膜，用钽制成的电解电容器，具有容量大、体积小和可靠性好等优点，制电容器是钽的最重要用途。钽也是制作电子发射管、高功率电子管零件的材料。钽制的抗腐蚀设备用于生产强酸、溴、氨等化学工业。金属钽可作飞机发动机的燃烧室的结构材料。钽钨、钽钨铪、钽铪合金用作火箭、导弹和喷气发动机的耐热高强材料以及控制和调节装备的零件等。

铍作为一种新兴材料日益被重视，铍是原子能、火箭、导弹、航空、宇宙航行以及冶金工业中不可缺少的宝贵材料。在所有的金属中，铍透过X射线的能力最强，有金属玻璃之称，所以铍是制造X射线管小窗口不可取代的材料。铍是原子能工业之宝。在原子反应堆里，铍是能够提供大量中子炮弹的中子源（每秒钟内能产生几十万个中子）；铍对快中子有很强的减速作用，可以使裂变反应连续不断地进行下去，所以铍是原子反应堆中最好的中子减速剂。在冶金工业中，含铍1%至3.5%的青铜叫做铍青铜，机械性能比钢好，且抗腐蚀性好，还保持有很高的导电性。

锶元素广泛存在在矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，具有防止动脉硬化，防止血栓形成的功能。不论是在用碳还原SrS然后反应的制造过程中还是在苏打处理过程中，天青石都是制造SrCO的起始物质，由于碳酸锶可以制造出其它Sr化合物，用于提纯制造陶瓷永磁体的Zn（清除Pb和Cd），用作制造电视荧光屏，它是最重要的Sr化合物。Sr（NO）用于烟火装置，SrO用于铝的冶炼，Sr、SrCl用于修补牙齿。Sr （OH）早已用于磨拉石的提纯。

铷无单独工业矿物，常分散在云母、铁锂云母、铯榴石和盐矿层、矿泉之中。铷是制造电子器件（光电倍增管光电管）、分光光度计、自动控制、光谱测定、彩色电影、彩色电视、雷达、激光器以及玻璃、陶瓷、电子钟等的重要原料；在空间技术方面，离子推进器和热离子能转换器需要大量的铷；铷的氢化物和硼化物可作高能固体燃料；放射性铷可测定矿物年龄，此外铷的化合物应用于制药、造纸业；还可作为真空系统的吸气剂。吸气剂的作用类似净化剂，可去除可能会污染系统的多余气体。

铯-137可作为γ辐射源，用于辐射育种、辐照储存食品、医疗器械的杀菌、癌症的治疗以及工业设备的γ探伤等。工业上是由氯化铯高温用金属钙还原制取金属铯。此外，还可以用铯离子作宇宙火箭的推进剂。

它可以用作X射线管的阴极，铪和钨或钼的合金用作高压放电管的电极。纯铪具有可塑性、易加工、耐高温抗腐蚀，是原子能工业重要材料。铪的热中子捕获截面大，是较理想的中子吸收体，可作原子反应堆的控制棒和保护装置。铪粉可作火箭的推进器。

钪主要作为钪钠灯，太阳能光电池，γ射线源等用途。单质形式的钪，已经被大量应用于铝合金的掺杂。钪也是铁的优良改化剂，少量钪可显著提高铸铁的强度和硬度。另外，钪还可用作高温钨和铬合金的添加剂。当然，除了为他人做嫁衣裳之外，因为钪具有较高熔点，而其密度却和铝接近，也被应用在钪钛合金和钪镁合金这样的高熔点轻质合金上。而钪的氧化物则用在陶瓷材料上面。

锗具备多方面的特殊性质，在半导体、航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用，是一种重要的战略资源。在电子工业中，在合金预处理中，在光学工业上，还可以作为催化剂。高纯度的锗是半导体材料。从高纯度的氧化锗还原，再经熔炼可提取而得。掺有微量特定杂质的锗单晶，可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。

镓的工业应用还很原始，尽管它独特的性能可能会应用于很多方面。液态镓的宽温度范围以及它很低的蒸汽压使它可以用于高温 温度计和高温 压力计。镓可以用来制造半导体氮化镓、 砷化镓、 磷化镓、 锗半导体掺杂元；纯镓及低熔合金可作核反应的热交换介质；高温温度计的填充料；有机反应中作二酯化的催化剂。镓铟合金可用于汞的替代品。

铟锭因其光渗透性和导电性强，主要用于生产ITO靶材（用于生产液晶显示器和平板屏幕），这一用途是铟锭的主要消费领域，占全球铟消费量的70%。其次的几个消费领域分别是：电子半导体领域，占全球消费量的12%；焊料和合金领域占12%；研究行业占6%。另，因为其较软的性质在某些需填充金属的行业上也用于压缝。医学上，肝、脾、骨髓扫描用铟胶体。脑、肾扫描用铟-DTPA。肺扫描用铟-Fe(OH)3颗粒。胎盘扫描用铟-Fe-抗坏血酸。肝血池扫描用铟输送铁蛋白。

金属铼及其合金可制自来水笔尖和高温热电偶，在醇类脱氢、合成氨和由二氧化硫制三氧化硫中做催化剂。含钨 90%、钒 1%、铼 9%的合金可耐高温。

碲消费量的80%是在冶金工业中应用：钢和铜合金加入少量碲，能改善其切削加工性能并增加硬度；在白口铸铁中碲被用作碳化物稳定剂，使表面坚固耐磨；含少量碲的铅，可提高材料的耐蚀性、耐磨性和强度，用作海底电缆的护套；铅中加入碲能增加铅的硬度，用来制作电池极板和印刷铅字。碲可用作石油裂解催化剂的添加剂以及制取乙二醇的催化剂。氧化碲用作玻璃的着色剂。高纯碲可作温差电材料的合金组分。碲化铋为良好的制冷材料。碲和若干碲化物是半导体材料。超纯碲单晶是新型的红外材料。

重晶石是一种很重要的非金属矿物原料，具有广泛的工业用途。目前，世界重晶石的消费结构大致为：用作钻井泥浆加重剂，占85%；作为钡化工的原料占10%；其他用途如填料、水泥用矿化剂、道路建设等占5%。

砷的许多化合物都含有致命的毒性，常被加在除草剂、杀鼠药等。砷作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜（冷凝器用）、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。黄铜中含有重量砷时可防止脱锌。高纯砷是制取化合物半导体砷化镓、砷化铟等的原料，也是半导体材料锗和硅的掺杂元素，这些材料广泛用作二极管、发光二极管、红外线发射器、激光器等。

由于氦很轻，而且不易燃，因此它可用于填充飞艇、气球、温度计、电子管、潜水服等。也可用于原子反应堆和加速器、激光器、火箭、冶炼和焊接时的保护气体，还可用来填充灯泡和霓虹灯管，也用来制造泡沫塑料。

由于氦在血液中的溶解度很低，因此可以加到氧气中防止减压病，作为潜水员的呼吸用气体，或用于治疗气喘和窒息。

液体氦的温度(-268.93 ℃)接近绝对零度（-273℃），因此它在超导研究中用作超流体，制造超导材料。液态氦还常用做冷却剂和制冷剂。在医学中，用于氩氦刀以治疗癌症。它还可以用作人造大气层和镭射媒体的组成部分。

这么看来，这些战略性矿产真是用处颇多，且都对一个国家的发展、稳定和国际竞争力具有重要战略意义。一个国家拥有战略性矿产资源的多少更是其综合国力的重要体现，战略性矿产的勘查和开发依旧不容忽视！

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