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铌我们国家的战略性关键金属元素在包头发现

作者:无锡苏桥 来源: 日期:2023/10/9 9:25:50
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近日,我国科学家发现了一种新矿物——铌(ní)包头矿,这是一种富含战略性金属的新矿物,富含的元素铌在我国核工业系统等领域具有重要用途。

铌包头矿是一种富含钡、铌、钛、铁、氯的硅酸盐矿物,被发现于内蒙古包头市的白云鄂博矿床,铌包头矿颜色呈棕色至黑色,形状为柱状或板状,颗粒大小约为20~80微米。

中核地质科技高级工程师 范光:2012年的时候,开展一个地球化学勘查过程当中,我们取了几块样品带回来,发现了一个富含铌的矿物,跟原来矿区发现过的包头矿,它的化学成分是不一样的,由此我们觉得这是一个新矿物,开展进一步研究。

据介绍,发现铌包头矿的白云鄂博矿床,矿物种类相当丰富,迄今已发现170余种矿物,铌包头矿是在该矿床发现的第17个新矿物。

中核地质科技高级工程师 葛祥坤:从它的化学成分来看,是一种铌含量很高的一个包头矿,有望可以用来提取铌元素。铌是我们国家的战略性关键金属元素,可以用到很多场景,在我们核工业系统有相当重要的用处,另外还可以用来制造超导材料、高温合金等。

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记者探访:

关键四步 如何发现新矿物

铌包头矿的发现为国际矿物学作出了贡献,截至目前,中核地质科技的科研人员一共发现了11种新矿物。那新矿物是怎样发现的?又要用到哪些科学仪器呢?跟随记者一起去看看。

据记者了解,想要发现一种新矿物一共需要4步,第一步就是化学成分分析,电子探针设备,它可以将样品的化学成分精准检测出来。

中核地质科技工程师 邓刘敏:它是通过用高能聚焦的电子束打到样品表面,测出它的各种元素的含量,可以通过这个元素的含量,确定它的化学式,从而确定它是不是新的,测定化学成分对于新矿物的研究也是比较关键的一步。

通过电子探针的测试,科研人员获得了新矿物的化学成分,但光有化学成分还不够,想要确定它是一种新矿物,还需要对矿物晶体结构进行分析,这就要进入第二步——样品制作。

中核地质科技工程师 王涛:铌包头矿它的颗粒比较小,我们采用聚焦离子束把矿物颗粒给它切出来,大概是一个20微米×10微米×7微米的颗粒。因为我们要对它进行晶结构解析,所以必须保证它的成分是纯的。这个就是我们切出来的一个样品,接下来会采集它的结构信息。

中核地质科技高级工程师 李婷:我们的颗粒会放在仪器的正中间,在样品座上。这边是光源(X射线),这边是接收器,当光(X射线)从晶体里面穿过被接收器接收的时候,它已经带了晶体的结构信息了。铌包头矿,我们最后解出来的它的结构就是一个四方晶系的晶体,这是原子之间彼此的排列方式。

得到了新矿物的化学成分和晶体结构,就完成了对新矿物的基本信息收集。接下来,科研人员还要进行光谱分析和物理特征检测,来完善新矿物的相关资料,最终将材料汇总,提出新矿物申请,通过审查后就能得到国际批准。

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审核严格 新矿物命名有学问

想要得到国际批准,可不是一件容易的事。记者了解到,新矿物的命名需要层层审核。

在获得新矿物数据后,科研人员要向世界最大矿物学组织——国际矿物学会提出申请,国际矿物学会新矿物、分类及命名委员会主席会对申请书进行初审,提出研究中存在的不足,并给出建议。

中核地质科技高级工程师 范光:这个步骤非常严格,非常严谨。得到国际矿物学会新矿物、分类及命名委员会主席的认可以后,会让国际新矿物分类和命名委员会的委员投票。如果得到了三分之二多数的通过,国际矿物学会新矿物、分类及命名委员会主席就会签发批准书,代表我们矿物正式获得了批准,两年内我们将会有正式的文章进行发表。

截至目前,我国已经发现了嫦娥石、冕宁铀矿、栾锂云母等180多种新矿物。

 
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