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中美对抗加剧,其中一个领域是针对关键矿物的控制权。美国为了增加胜算把握,2022年还专门牵头组建了一个所谓的矿产安全伙伴关系联盟。

从全世界关键矿物的供应体系来看,我国虽然处在一个有利的地位,有些关键矿物质还跻身前列,但我们同样也拥有短板。

比如铯矿,在我国就属于非优势矿产,无论是开发还是二次利用产业链以及技术方面,还落后于美国、日本、德国等其他国家。

具体的情况怎么样,就得先来看一下铯矿的开采以及应用等情况。

稀有碱性金属,应用广泛

19世纪60年代,科学家首先在矿泉水中发现了铯,从那以后,这种矿物质就成为了非常贵重的稀有碱性金属。

铯不是独立存在,而是以化合物的形式,分布在锂云母、海水、盐卤水以及地下热泉中。铯的物理特性以及化学性质相对特殊。

比如其熔点只有28.4°C,因此质地较软,容易延展,具有良好的光电特性,同时化学活泼性也高。

独特的特性也让铯的应用面更广。比如在国防军工领域,可以用来完成夜视成像等技术,在航空航天领域,离子推动发动机也需要这种材料。

通讯领域,离子云通信等方面会用到铯。在生物、化学和医药领域,还可以用来制造安眠药、镇定剂,同时治疗癫痫等疾病。

除此之外,特殊的玻璃、催化剂等领域需求也比较广泛,所以说从化工到生物,从物理到电子器件,从新兴能源再到信息科学等等,铯都能发挥自身独特的价值。

不过,相对于其他矿物质,铯金属价格昂贵,产量相比于其他大宗矿产也很少,即使应用广泛,但是真正的需求量并不是很大。因此相对于其他关键矿物,外界对铯的研究关注度较低。

铯矿类型和主要分布国家

自然界中,含有铯最高的矿物是铯榴石。该种矿物并不是单独存在,往往与锂辉石、锂云母、铌钽矿物等共生于花岗伟晶岩中。除此之外,盐湖卤水中也含有铯。

从开发利用价值的角度去看,花岗伟晶岩中的铯矿,是目前可开发利用的最好铯矿资源。根据业内的分析,目前全世界铯储量大约在20万吨左右。

加拿大、澳大利亚、纳米比亚、津巴布韦是主要分布的国家。加拿大的储量在8万吨左右,津巴布韦的储量为6万吨,纳米比亚的储量也有3万吨左右。

上述3个国家的储量就占到了全世界总储量的85%以上,因此,全球的铯矿资源主要分布在非洲地区。

而在盐湖卤水中的铯矿资源,主要分布在俄罗斯、美国、阿塞拜疆、新西兰、日本等一些国家的盐湖和温泉水中。

除了上述主要国家外,巴西、阿根廷、印度、法国等国家也有一定规模的铯矿储量。对比之下,我国的储量则比较低,主要靠进口国外的高品质矿石。

我国的花岗伟晶岩型铯矿最丰富的地区是江西的宜春、石场,以及新疆的阿尔泰,两个省份的储量占到了全国总储量的50%以上。

盐湖卤水型铯矿,主要分布在西藏、青海、四川、湖北等地区,这些地区有的是盐湖,有的则是地下卤水。四川的威远地区,盐湖型铯资源的储量为全国第一。

从整体上来看,我国的铯矿资源比较匮乏,而且全都是伴生矿床矿石的品质比较差,经济可行性比较低。

铯矿储量存在差异,在应用上,各个国家同样也存在使用差异。

消费量最高的国家是美、日、德

铯的价格比黄金要昂贵,所以铯的消费量,通常是按照需求量来生产的,也就是用多少生产多少。主要的消费国家是美国、日本和德国,三国每年的消费量在1.6万吨左右。

以美国为例,每年80%左右的铯主要用在了高科技领域,航空、热离子发电、光电探测器等等。

目前,全世界铯产业的市场主要是美国,已经形成了完整的产业链。除了美国之外,德国、日本以及中国对铯的应用和需求也很广泛。

我国在这方面之所以落后于美国等国家,最关键的因素是深加工技术水平还没有达到相应的高度。

国内年消费500吨

在铯矿资源的开采和冶炼方面,国内的技术和发达国家之间并无差距,不管是哪种类型的产品,我国都能生产。

国内每年的需求量在500吨左右,真正的差距体现在深加工层面,这也是为什么一旦需要高品质的产品,国内就需要从国外进口的缘故。

从具体的使用层面来看,国内主要应用在传统领域的规模超过了70%。传统领域应用主要是催化剂、化学试剂、电解质、摄像管、原子钟、高压汞灯、分析化学、生物工程、医药以及光学玻璃等等。

使用类型不同,在产业链的构筑上也就存在着差异。新兴产业的需求量在加大,二次回收利用的技术发展就成为了新的研究重点。

二次回收提取

铯的使用规模小,但是应用范围却在增加,这样同样会增加需求量。但是在二次回收利用方面,铯资源的回收一直被忽视。

回收规模以及整个体系建立完善的国家还是美国,我国在这一方面还需要做进一步的开发和研究。

具体来看,甲酸铯因为具有无固相、润滑性、腐蚀性低和环保的特点,常常被用于钻井业,而钻井勘探任务完成之后,这些铯还可以被回收利用。

在钻井作业领域,二次回收的使用率高达80%~85%。除此之外,近年来国内还研究了其他的回收利用方法。在钢铁、有色冶金、化工等行业,从固体废弃物以及液体废弃物中都能高效回收。

整体上来看,由于消费规模以及方向不同,围绕这一矿物质的产业链布局也就存在差异。国内的利用主要集中在传统领域,高端应用领域和美国等国家还存在差距。

要改善目前的这种应用格局,一方面要提升开采技术,另一方面要提升二次回收的利用率,加大规模储量,才能避免在产业链上被外部因素掣肘。

需要做出改变的不仅仅是铯矿资源。在其他关键矿物供应方面,随着美国一步步和我国展开竞争,关键矿物的主导权也要牢牢把控。

关键矿物供应链的控制

矿产资源分布不均,再加上开采和应用技术的差异,所以矿物供应链产业往往被少数国家所主导。

一旦出现政治、军事以及自然灾害等原因,产业链的不同环节就很容易被中断。所以现在需求量大的主要国家都在追求关键矿物供应链的韧性。

简单来说,就是从矿物的开采到运输再到使用,整个产业链的主导权,世界上的大国都想掌控在自己手里,尤其是美国在这方面还建立所谓的矿业联盟国家,意图是在与我国的竞争中占据优势

现在的局面是,我国的一些矿产资源虽然比较贫乏,但多数关键矿物无论是储量还是开采利用,都处在极为有利的地位。因此,我们的话语权天然就很高。

要想持续具备这方面的优势,从加工再到运输和消费,整个产业链的每个环节,我们不但要牢牢掌控在自己手里,同时还要形成主导地位。

具体来看,2022年美国曾经做过修订和统计,其需要的关键矿物共有50种,我国则是关键矿物的生产大国,有30种关键矿物,主要是我国供应和生产。

从美国的角度看,我国是美国最大的进口来源国,每年从我国进口的关键矿物有26种。正因为如此,美国此前才急于建立所谓的矿业联盟,试图绕开我国建立新的矿产资源供应链。

除了要保证自己的需求外,美国还想在矿产领域跟我国竞争影响力。我国的稀土等关键矿产拥有显著的资源优势和技术优势。

美国的意图则是要制衡我国在这些领域的影响力,尤其是通过建立联盟的方式加强与盟友的合作,建立新的矿产供应链体系,最终用以维护自身的地缘政治利益。

我们当然不能无动于衷。在应对措施上,我国也应该按照此前国际供应的需求,一方面拓展渠道,另一方面加强与世界其他资源国的深度合作。

比如,在铯矿资源方面,我们应该寻求更加稳定的供应国,同时也要在技术层面提升矿产资源的二次回收利用率。

围绕主导权的竞争,背后存在的一系列博弈,涉及到的环节很多,美国可以采取的机制,我们同样可以在世界上采取合作机制。

可以利用金砖国家等合作机制,加大对全球关键矿产的控制力。金砖国家目前在关键矿产的生产和供应方面本就占据着全球主导地位,只要加强成员国之间的交叉投资以及合作,我国的优势地位就能继续保持。

结语

关键矿物是工业乃至社会经济发展的基础,随着国内技术的不断提升以及应用领域拓宽,很多此前应用较少的矿产资源未来的使用规模会持续增加。

我们要做的就是未雨绸缪,提前布局,提前在产业链上掌控关键环节。只有占据着整个产业链的主要位置,不管矿产资源储量是多还是少,我们都能立于不败之地。