전략적 광산 자원은 국가 경제 안전, 국방 안전과 전략적 신흥 산업 발전에 관계된다.따라서 모든 국가는 자원 장악력, 전환 구동력, 자원 배치력과 산업 경쟁력을 전면적으로 향상시키고 전략적 광산 자원의'국가 전략'을 강화하며 전략적 관건인 금속 광산 자원의 보장 기초와 비축 체계를 다져야 한다.그중에서 매우 중요한 부분은 바로 전략 금속의 보유량이다.예를 들어 희토류 원소에 대해 중국이 희토류 원소의 수출을 제한하겠다고 발표한 적이 있다. 한때 미국 일본 등 국가들이 즉각 일어나 반응한 것을 보면 희토류 원소가 이렇게 중요하다는 것을 알 수 있다.다음은 세계 5대 전략 금속을 다음과 같이 소개한다.
1. 마그네슘 ("국방금속" 이라고도 함)
마그네슘은 일찍이 매우 중요한'국방금속'금속으로 불렸는데, 이것은 군사 장비를 제조하는 중요한 원료이다.마그네슘은 그 자체의 특성 때문에 조명탄과 연소탄 등을 제조할 수 있다.그러나 마그네슘 알루미늄 합금의 질이 비교적 가볍기 때문에 항공우주에 광범위하게 응용되고 우주선, 군용기, 미사일, 고기동성 전차, 선박을 생산하는 데 없어서는 안 될 구조 재료이다.
마그네슘은 경질이 연전성이 있는 은백색 금속이다.지구의 지각 중 여덟 번째로 풍부한 원소이자 우주에서 아홉 번째로 많은 원소이다.밀도 1.74g/센티미터, 용해점 648.8℃.비등점 1107℃.경금속 중 하나에 속하는데 특징은 연전성을 가지고 뜨거운 물과 반응하여 수소를 방출할 수 있으며 연소할 때 눈부신 흰 빛을 낼 수 있으며 많은 금속은 열로 소금과 산화물을 환원시켜 제조한다.
세계에서 처음으로 마그네슘이 원소라는 것을 확인한 것은 Joseph Black으로 에든버러(영국)에서 1755년이다.그는 석회(산화칼슘,CaO) 중의 고토(산화마그네슘,MgO)를 판별했지만 둘 다 탄산염암, 마그네슘광과 석회석과 유사한 가열로 만들었다.또 다른 마그네슘 광석은 해포석(규산마그네슘)이라고 하는데 1799년에 토마스 헨리가 보고했다. 그는 이런 광석은 파이프를 만드는 데 더 많이 쓰인다고 터키에서 말했다.
전 세계 금속 마그네슘 주요 국가: 미국 지질조사국(USGS)이 2015년에 발표한 데이터에 따르면 전 세계에서 이미 밝혀진 마그네슘 광자원량은 120억 톤, 매장량은 24억 톤에 달한다.매장량이 풍부한 국가는 러시아(6.5억 톤, 전체 27%)를 포함한다.중국(5억 톤, 전체 21%);한국 (4억 5000만 톤).
염호수의 염화마그네슘 농도는 바닷물보다 높기 때문에 염호수도 마그네슘을 생산하는 중요한 자원이다.미국 유타 주에 위치한 대염호와 이스라엘과 요르단 사이의 사해는 모두 세계적으로 유명하며 풍부한 마그네슘 자원을 가지고 있다.
특히 중국은 세계에서 마그네슘 광자원이 러시아에 이어 가장 풍부한 나라로 지역의 분포가 넓지 않고 매장량이 상대적으로 집중되고 대형 광상이 많다는 특징이 있다.세계 마그네슘광 매장량의 21퍼센트가 중국에 집중되고 생산량의 67퍼센트는 중국이 제공한다.마그네슘광은 매장량을 탐지한 광구 27곳으로 9개 성(구)에 분포하고 특히 요녕성 마그네슘광의 매장량이 가장 풍부하여 전국의 85.6%를 차지한다.중국의 염호 마그네슘염은 주로 티베트 자치구의 북부와 청해성 사다목 분지에 분포하고 사다목 분지 내의 마그네슘염 매장량은 전국에서 이미 밝혀진 마그네슘염 총량의 99퍼센트를 차지하며 전국에서 1위를 차지한다.
중국과 러시아는 규모가 가장 큰 마그네슘 가공 설비를 가지고 있다.이 두 나라는 전 세계의 3분의 2의 산화마그네슘을 생산했다.일본, 네덜란드, 미국 세 나라는 주로 바닷물과 할로겐에서 마그네슘을 추출하는데 산화마그네슘 생산량은 전 세계 총량의 52% 를 차지한다.또 세계 마그네슘업이 중국에 있고 중국 마그네슘업이 부곡을 보고 있다.
하이퍼메탈
스트론튬은 비교적 희소한 금속으로 전 세계의 스트론 자원은 대부분 아메리카와 유럽에 분포한다.미국 지질조사국이 2015년에 발표한 데이터에 따르면 전 세계 플루토늄 자원 매장량은 약 1100톤이다. 그 중에서 미국 플루토늄 자원 매장량은 약 500톤이고 다른 국가는 600톤이다.
단결정 잎사귀 생산에서 가장 관건적인 금속은 바로 铼이다.铼는 주로 항공 분야에서 매우 중요한 항공 엔진 잎사귀를 생산하는 데 사용되는데 전투기의 생산과 밀접한 관계가 있기 때문에 铼가 부족하면 현대화 비행기를 생산할 수 없다고 할 수 있다.또 플루토늄은 팽이 등 고정밀 설비를 만드는 데 필수적인 금속이다.
铼는 인류가 가장 늦게 발견한 천연원소로 발견자가 독일 화학자이기 때문에 라인강의 이름을 铼로 명명했다.그것은 지각에 있는 함량이 모든 희토류 원소보다 작아서 다이아몬드보다 얻기 어렵다.앞서 미국 지질조사국의 보고서에 따르면 전 세계에서 밝혀진 스트론튬의 매장량은 2500톤 정도에 불과하며, 스트론튬의 가격은 백금의 가격과 비슷해서 1그램에 대략 이삼백 위안이 필요하다고 한다.
특히 플루토늄의 가치는 백금을 넘어섰다.가격이 비싸서 1950년에야 실험실 진품에서 중요한 신흥 금속 재료로 바뀌었다.
铼도 현대 공업 각 부문에 광범위하게 사용되고 주로 석유 공업과 자동차 공업 촉매, 석유 재정비 촉매, 전자 공업과 우주 공업용 铼합금 등으로 사용된다.요약하면 다음과 같은 중요한 역할을 합니다.
1. 스트론튬은 주로 석유 공업의 촉매제로 쓰인다.
2. 플루토늄은 매우 높은 전자 발사 성능을 가지고 무선전신, 텔레비전과 진공 기술에 광범위하게 응용된다.
3. 플루토늄은 매우 높은 용해점을 가지고 주요한 고온 계기 재료이다.또한 스테로이드 합금은 항공 엔진의 내열 부품 제조에도 사용되고 전 세계의 약 80%의 스테로이드는 항공 엔진을 생산하는 데 사용된다.
4. 铼와 铼의 합금은 전자관 부품과 초고온 가열기로 금속을 증발할 수 있다.
5. 텅스텐 플루오르 열전쌍은 3100℃에서도 연화되지 않고 텅스텐 또는 몰리브덴 합금에 25%의 플루오르를 첨가하면 연전 성능을 증가시킬 수 있다.플루토늄은 로켓, 미사일에 고온 코팅용으로 사용되고 우주선에 사용되는 기구와 고온 부품, 예를 들어 열 차단, 아크 방전, 전기 접촉기 등은 모두 플루토늄이 필요하다.
6. 금속재질과 합금은 수돗물 붓끝과 고온 열전지를 만들 수 있다.알코올류 탈수소, 합성암모니아 등 화학공업에서 촉매제를 만든다.세슘을 함유한 합금은 고온에 견딜 수 있다.세슘의 존재가 분산되어 가격이 비싸기 때문에 실제 응용은 아직 개발이 필요하다.전등사, 인공위성, 로켓의 껍질, 원자로의 보호판 등을 만드는 데도 쓰인다.
铼의 밀도는 21.04g/센티미터 3, 용해점 3180℃, 비등점 5627℃이다.질이 부드럽고 좋은 기계적 성능을 가지고 있다.
스트론튬은 매우 희소하고 분산된 원소로 지각의 함량은 10-7%에 불과하다.주로 휘몰리브덴광에 존재한다.휘몰리브덴광을 제련한 연도진에서 얻을 수 있는 Re2O7.그리고 KCL을 넣고 수소로 환원시켜 만든다.铼의 용해점 3180℃는 고용해점 금속 중 하나로 전등사, 인공위성과 로켓의 껍질, 원자로의 보호판 등을 제조하는데 화학적으로 촉매제로 쓰인다.세슘은 진정한 희귀 원소다.그것은 지각에 있는 함량이 모든 희토류 원소보다 작고 오로라듐과 라듐보다 크다.게다가 그것은 고정된 광물을 형성하지 않아 통상적으로 다른 금속과 반생한다.이것은 그것으로 하여금 자연계에 존재하고 사람들에게 발견되는 마지막 원소가 되게 한다.
전 세계 플루토늄 금속 주요 국가: 에 따르면 미국 지질조사국의 보고서에 따르면 2013년 현재 전 세계 플루토늄 매장량은 2500톤으로 그 중 절반이 칠레에 분포하고 분포가 매우 집중되어 있다.铼의 매장량 기초는 10180톤으로 44%를 초과하여 미국에 분포하고 칠레, 캐나다까지 세 곳이 80.49%를 차지하기 때문에 铼의 분포는 상당히 집중적이다.
최근 몇 년 동안 전 세계 플루토늄의 매년 생산량은 50여 톤이다.전 세계의 주요 생산 업체는 칠레의 Molymet, 미국의 Climax와 RTZ-Kennecott, 카자흐스탄의 KazakHmys, 폴란드의 KGHM-Ecoren이다. 이 다섯 개의 생산량은 전 세계 생산 능력의 93%를 차지했고 전 세계의 铼공급 집중도가 비교적 높다.중국의 현재 생산 능력은 상대적으로 작아서 생산량은 2톤 안팎으로 추정된다.
특히 스트론튬의 수요는 기본적으로 고온 내열합금과 촉매제 두 종류에 집중되고 그 중에서 전자는 약 78%, 후자는 22%를 차지한다.앞으로 20년 동안 세계 주요 항공 대국의 선진 항공 엔진 생산량은 140000대에 달할 것이다.차세대 대형 상업용 비행기 엔진에 쓰이는 터빈 잎사귀는 플루토늄을 함유한 고온합금으로 만들어져 세계 플루토늄을 함유한 고온합금의 총 수요량은 80000톤을 초과하고 매년 평균 4000톤을 초과할 것이다.현재 매년 스테로이드를 함유한 생산량은 시장 수요량의 50%에 불과하기 때문에 미래에 스테로이드에 대한 수요량이 대폭 상승할 것이다.
3. 티타늄
티타늄도 매우 높은 전략적 가치를 가진 금속이다. 티타늄 합금의 밀도는 매우 낮고 심지어 마그네슘 알루미늄 합금보다 밀도가 낮다. 또한 티타늄 합금은 강도가 높고 내식성 등 특징을 가지고 항공 우주 분야에서 광범위한 용도를 가진다. 미군의 신형 전투기와 군차 장갑도 이미 티타늄 제품을 대량으로 사용하기 시작했다.어쨌든 티타늄 합금의 사용은 이미 세계적인 추세이다.따라서 티타늄과 티타늄의 합금은 항공공업에 대량으로 사용되며'공간금속'이라고 불린다.
티타늄은 화학 원소로 화학 기호인 Ti로 화학 원소 주기표에서 4주기, IVB족에 위치한다.은백색의 과도금속으로 무게가 가볍고 강도가 높으며 금속 광택이 나고 습한 염소 부식에 강한 것이 특징이다.티타늄은 희귀 금속으로 여겨지는데 이것은 자연계에서 그 존재가 분산되어 추출하기 어렵기 때문이다.그러나 상대적으로 풍부하여 모든 원소 중 10위를 차지한다.
티타늄은 철, 알루미늄, 바나듐 또는 몰리브덴 등 다른 원소와 합금을 녹여 고강도의 경합금을 만들 수 있으며 각 방면에서 광범위한 응용을 하고 있다. 이는 우주(제트 엔진, 미사일 및 우주선), 군사, 공업 프로그램(화학공업과 석유제품, 해수 담수화 및 제지), 자동차, 농산식품, 의학(의지, 골과 이식 및 치과 기구와 충전물), 운동용품, 보석과 휴대전화 등을 포함한다.이산화 티타늄은 세계에서 가장 하얀 것으로 이산화 티타늄 1그램은 450여 평방센티미터의 면적을 새하얗게 칠할 수 있다.그것은 자주 사용하는 흰 물감인 아연바륨보다 5배 더 하얗기 때문에 흰 페인트를 조제하는 가장 좋은 물감이다.
티타늄의 가장 유용한 두 가지 특성은 부식 방지성과 금속 중 가장 높은 강도-중량비이다.비합금 상태에서 티타늄의 강도는 일부 강철과 비슷하지만 45% 가벼운 티타늄은 가소성을 가지고 순수한 티타늄의 연장률은 50-60%에 달하고 단면 수축률은 70-80%에 달하지만 강도가 낮기 때문에 구조 재료로 적합하지 않다.티타늄의 가장 큰 단점은 추출하기 어렵다는 것이다.주로 티타늄은 고온에서 화합 능력이 매우 강하기 때문에 산소, 탄소, 질소 및 기타 많은 원소와 화합할 수 있다.따라서 제련이나 주조를 할 때 사람들은 이런 원소들이 티타늄을 침범하는 것을 조심스럽게 방지한다.티타늄을 제련할 때 공기와 물은 당연히 엄격하게 접근을 금지한다. 심지어 야금에 자주 쓰이는 산화알루미늄 도가니도 사용을 금지한다. 왜냐하면 티타늄은 산화알루미늄에서 산소를 빼앗기 때문이다.
전 세계 티타늄 금속 주요 국가: 전 세계 30여 개국이 티타늄 자원을 가지고 주로 중국, 호주, 인도, 남아프리카 공화국 등 국가에 분포한다.미국 지질조사국(USGS)이 2015년에 발표한 데이터에 따르면 전 세계 예리한 티타늄광, 티타늄철광과 금홍석의 자원 총량은 20억 톤을 넘는다. 그 중에서 티타늄철광의 매장량은 약 7.2억 톤으로 전 세계 티타늄광의 92%를 차지하고 금홍석의 매장량은 약 4700만 톤으로 양자 합계 매장량은 약 7.67억 톤이다.전 세계 티타늄 자원은 주로 호주, 남아프리카공화국, 캐나다, 중국과 인도 등 국가에 분포하고 있다.
그 중에서 캐나다, 중국과 인도는 주로 암광이다.오스트레일리아, 미국은 주로 사광이다.남아프리카의 암광과 사광은 모두 매우 풍부하다.미국 지질조사국(USGS)이 2015년 발표한 티타늄철광 상위 5위는 중국(2억 톤), 호주(1.7억 톤), 인도(8500만 톤), 남아프리카공화국(6300만 톤), 브라질(4300만 톤)이다.금홍석 광산 매장량 상위 3위는 호주(2800만 톤), 남아프리카공화국(830만 톤), 인도(740만 톤)
특히 티타늄 철광은 중국 내 티타늄 자원 총 매장량의 98%, 금홍석은 2%에 불과하다.USGS가 발표한 데이터에 따르면 중국의 티타늄 철광 매장량은 2억 톤으로 전 세계 매장량의 28%를 차지하고 전 세계 1위를 차지한다.비록 중국의 티타늄 자원이 풍부하지만 광산의 품위가 낮고 칼슘과 마그네슘 등 다른 금속의 불순물 함량이 높으며(≥2%) 티타늄 광자원의 선별이 어렵고 회수율이 낮으며 생산 원가가 높고 자원 종합 이용률이 너무 낮다.현재 중국에서 생산 능력이 가장 큰 서쪽 지역의 티타늄 광산은 자원 이용률이 6%~8%에 불과하기 때문에 중국의 고급 항공급 금속 티타늄 생산 원료의 90%가 수입(베트남 등)에 의존하게 된다.
4. 텅스텐('공업치아'라고 불린다)
텅스텐도 전략적 의미를 가진 금속이며 텅스텐은'공업치아'라고 불린다. 텅스텐은 고온에 강하고 부식성이 우수하기 때문에 텅스텐은 경질합금과 특수강재를 제조하는 중요한 원료로 각종 정밀 선반의 칼에서 텅스텐의 모습을 볼 수 있다.또 텅스텐은 국방공업, 항공우주 등에도 광범위하게 응용된다.
텅스텐 제품은 무독하고 친환경적인 성능을 가진다. 납과 빈우라늄이 환경에 미치는 위해로 인해 텅스텐 제품은 기존의 원료를 대체하여 탄두를 제조하여 군사 재료가 환경에 미치는 위해를 줄이는 데 사용되기 때문이다.텅스텐은 고경도와 고온에 견디는 특성을 가지고 이 성능은 군사적으로 주로 텅스텐 합금 탄알, 탄편 헤드가 있다.미사일, 비행기의 균형 탄구;천갑탄 측정 핵심;동력 천갑탄;장갑과 포탄;수류탄방탄차, 장갑탱크, 대포부품, 총기;로켓 부품 등.
텅스텐은 희귀한 고융점 금속으로 텅스텐 금속은 고온에 견디고 변형되지 않으며 상온에서 공기의 침식을 받지 않는다.이 특성은 군사적으로 광범위하게 운용되고 있다. 주로 고속강, 고속 절삭 도구, 초경화 금형을 만드는 데 쓰인다.특히 항공과 로켓 기술, 그리고 기계 부품, 엔진과 일부 기기의 고열 강도를 요구하는 다른 부서에서 텅스텐과 기타 용융금속(니오브, 니오브, 몰리브덴, 스테론)의 합금은 열강 재료로 사용된다.
텅스텐의 가장 현저한 용도는 각종 고속탄약, 특히 천갑탄에 쓰이는데 거의 없어서는 안 될 성분이다.텅스텐 합금으로 만든 동력 천갑탄.텅스텐은 핵무기 재료의 외피 보호나 보호에도 쓰일 수 있다.
특히 텅스텐 구조강을 함유한 기계적 성능과 큰 담금질성을 가진 18CrZNi4WA강은 항공 엔진과 고속 경유기의 중부하 연마 부품을 제조하는 데 광범위하게 사용된다.그리고 예를 들어 회화연성 경향을 효과적으로 극복하고 강철의 강도와 담금질성을 높일 수 있는 포강 PCrW, PCrNIW는 대구경 두꺼운 파이프 벽화포신관을 만드는 데 전문적으로 사용된다.
텅스텐은 금속원소의 일종이다.텅스텐의 화학 원소 기호는 W이고 원자 서수는 74이며 상대적으로 원자의 질량은 183.85이고 텅스텐은 용해점이 가장 높은 난용금속이다.일반적으로 용해점이 1650℃보다 높고 일정한 매장량이 있는 금속과 용해점이 지르콘 용해점(1852℃)보다 높은 금속을 난용금속이라고 한다.전형적인 용해하기 어려운 금속은 텅스텐, 니오브, 몰리브덴, 니오브, 하프늄, 크롬, 바나듐, 지르코늄과 티타늄이 있다.용해하기 어려운 금속으로서 텅스텐의 가장 중요한 장점은 좋은 고온 강도를 가지고 용융 알칼리 금속과 증기에 좋은 내식성을 가진다. 텅스텐은 1000℃ 이상에서만 산화물 휘발과 액상 산화물이 나타난다.텅스텐은 일종의 전략 금속이다.
전 세계 텅스텐 금속 주요 국가: 중국은 세계에서 가장 큰 텅스텐 저장국이다.적어도 지금까지 텅스텐의 수출량이든 텅스텐의 연간 생산량이든 중국은 세계 1위를 차지했다.
캐나다: 세계 텅스텐 매장량이 두 번째로 많은 나라입니다.
러시아: Wolfram회사는 러시아에서 가장 큰 텅스텐 제품 생산 업체로 그 텅스텐 광산은 주로 원동 지역에 배치되어 있다.
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