鈮鉭作為稀有金屬材料,，在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中具有不可替代的戰(zhàn)略意義,。它們不僅在多個(gè)高新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而且是衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志,。鈮鉭物理性能優(yōu)越,，具有耐高溫性、耐腐蝕性,、密度大,、介電功能、光,、磁,、熱,、化學(xué)和核功能等一系列獨(dú)特性能。這些特性使鈮鉭成為基礎(chǔ)性和應(yīng)用面廣的高新技術(shù)材料,，在電子,、通訊、航空,、航天,、冶金、石油,、化工,、照明、醫(yī)療,、原子能等領(lǐng)域有著重要用途,。
圖1鈮
鈮鉭合金具有高溫比強(qiáng)度高、冷熱成形性能優(yōu)良和焊接性能好等優(yōu)點(diǎn),，可用于制造火箭,、衛(wèi)星、宇宙飛船,、導(dǎo)彈等關(guān)鍵部件,。鈮鉭材料在戰(zhàn)略裝備、超導(dǎo)技術(shù),、科學(xué)研究等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，是國防建設(shè)不可或缺的重要材料,。鈮鉭作為稀有金屬材料,，在鋼鐵冶金中作為金屬夾雜物的去除劑，提高了鋼鐵的質(zhì)量,。鈮鉭在化工產(chǎn)業(yè)中作為催化劑的重要成分,，用于柴油脫硫、燃料電池和有機(jī)化學(xué)催化反應(yīng)等,，促進(jìn)了化工產(chǎn)業(yè)的升級和發(fā)展,。鈮鉭作為重要的戰(zhàn)略資源，在國防軍工領(lǐng)域具有不可替代的地位,。自主掌控鈮鉭資源,，對于保障國家安全和提升國防實(shí)力具有重要意義。鈮鉭資源儲(chǔ)量有限,，已被美國,、歐盟、日本等國家（略）列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn),。一,、鈮鉭的基本性質(zhì)（一）物理性質(zhì)鈮（Nb）和鉭（Ta）是兩種具有相似物理性質(zhì)的金屬元素,，它們在元素周期表中屬于同一族，因此具有許多共同的特性,。鈮的密度約為8.57g/cm3,，是一種相對較重的金屬。鉭的密度則更高,，約為16.68g/cm3,，是已知金屬中密度較高的之一。
圖2鈮
鈮的熔點(diǎn)為2468℃,，是一種高熔點(diǎn)金屬,。鉭的熔點(diǎn)更高，達(dá)到2996℃（也有資料稱為3017℃）,，在金屬中僅次于鎢和錸,。鈮和鉭都具有良好的導(dǎo)電性，這使得它們在電子和電氣領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,。特別是鉭,，由于其高熔點(diǎn)和高導(dǎo)電性，是制造電容器等電子元件的重要材料,。（二）化學(xué)性質(zhì)鈮和鉭在化學(xué)性質(zhì)上也表現(xiàn)出許多相似之處,，它們都具有很高的穩(wěn)定性和抗腐蝕性。鈮和鉭在常溫下都是穩(wěn)定的金屬,，不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),。它們都能在高溫下保持穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，這使得它們在高溫環(huán)境中具有廣泛的應(yīng)用,。鈮和鉭都具有極強(qiáng)的抗腐蝕性,，能夠抵抗多種酸、堿和鹽的腐蝕,。特別是在強(qiáng)酸,、強(qiáng)堿等惡劣環(huán)境下，它們的抗腐蝕性更為突出,。鈮在200℃時(shí)開始氧化生成致密的氧化物薄膜,，能抵御熔融堿和各種酸的腐蝕，包括王水,、氫氯酸,、硫酸、硝酸和磷酸等,。鉭在200℃以下只與氟,、氫氟酸、強(qiáng)堿溶液,、發(fā)煙硫酸作用,，在室溫下不受鹽酸,、硝酸和硫酸的影響，不與王水作用,，對酸有很大的穩(wěn)定性,。鈮和鉭都具有很好的抗氧化性，能夠在高溫下保持金屬光澤和機(jī)械性能,。特別是在高溫氧化環(huán)境中,，它們的抗氧化性能更為優(yōu)異，這使得它們在航空航天等高溫領(lǐng)域有重要的應(yīng)用,。二、中國鈮鉭礦產(chǎn)資源概況（一）儲(chǔ)量與分布中國鈮鉭礦產(chǎn)資源豐富,，儲(chǔ)量可觀，且分布廣泛,。
圖3鉭鈮礦
1.鈮礦儲(chǔ)量情況：中國已探明儲(chǔ)量的（略）有99處,，總儲(chǔ)量在全球范圍內(nèi)占據(jù)重要地位,。主要分（略）：鈮礦主要分布在內(nèi)蒙古,、湖北,、福建和新疆等地,。其中,，內(nèi)蒙古的鈮儲(chǔ)量最為豐富,，占全國鈮儲(chǔ)量的72%左右；湖北次之,，占24%左右,。此外,，新（略）也發(fā)現(xiàn)了大量的鈮礦資源,，如新疆哈（略）發(fā)現(xiàn)的鉭鈮礦儲(chǔ)量巨大,，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高達(dá)1500億元，是中國目前發(fā)現(xiàn)的最大一塊鉭鈮礦儲(chǔ)量,。2.鉭礦儲(chǔ)量情況：中國鉭礦資源同樣豐富，總保有儲(chǔ)量居世界首位。主要分（略）：鉭礦主要分布在江西,、內(nèi)蒙古和廣東三?。?span id="oseimcgwi" class="open_quick_reg">（略））,，儲(chǔ)量分別占全國的25.8%、24.2%和22.6%,。此外,，湖南、福建,、廣西,、四川（略）也有鉭礦分布,。江西宜春的鉭礦資源尤為豐富,，是全國重要的鉭礦產(chǎn)地之一,。
圖4中國鈮鉭資源分布圖（李建康等，2019）
（二）資源特點(diǎn)中國鈮鉭礦產(chǎn)資源的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面,。嵌布粒度細(xì)：中國鈮鉭礦中的有用礦物嵌布粒度往往較細(xì),，這給礦石的選別和提取帶來了一定的難度。因此,，在礦石的加工過程中，需要采用先進(jìn)的選礦技術(shù)和設(shè)備,，以提高鈮鉭金屬的回收率和產(chǎn)品質(zhì)量。成分復(fù)雜：中國鈮鉭礦通常與多種其他金屬元素共生,，如稀土,、鎢,、錫等。這種復(fù)雜的成分使得鈮鉭礦的開采和加工變得更加復(fù)雜和困難,。同時(shí)，也增加了礦石的綜合利用價(jià)值,，因?yàn)榭梢酝ㄟ^綜合回收這些共生金屬元素，進(jìn)一步提高礦石的經(jīng)濟(jì)效益,。分布散：中國鈮鉭礦的分布相對分散，這使得礦石的開采和運(yùn)輸成本相對較高,。為了降低這些成本,，需要加強(qiáng)對鈮鉭礦資源的勘查和開發(fā)工作,，以發(fā)現(xiàn)更多的大型,、富集的鈮鉭礦床,。品味低：中國部分鈮鉭礦的品位相對較低,，這增加了礦石的加工難度和成本。為了提高礦石的利用率和經(jīng)濟(jì)效益,，需要采用先進(jìn)的選礦技術(shù)和設(shè)備,，以及合理的工藝流程和參數(shù)設(shè)置，以提高鈮鉭金屬的回收率和產(chǎn)品質(zhì)量。三,、鈮鉭的開采與冶煉（一）開采技術(shù)鈮鉭礦石的開采技術(shù)適用于不同埋藏深度和地形條件（略）。對于礦體埋藏淺,、地形平緩（略）,，通常采用露天開采技術(shù),，通過剝離覆蓋層,，直接開采礦體。這種開采方法效率高,，成本相對較低,。而對于深埋礦體，則采用地下開采技術(shù),，如豎井,、斜井等方式：（略）
圖5礦山開采
在開采過程中，還需要使用各種開采設(shè)備,，如挖掘機(jī),、裝載機(jī)（包括礦用卡車、皮帶輸送機(jī)等）等,，用于將礦石從采礦場運(yùn)至選礦廠,。同時(shí)，為了確保生產(chǎn)安全,，還需要建立安全生產(chǎn)管理體系,，配備專職安全管理人員，加強(qiáng)員工安全培訓(xùn),，提高安全意識(shí),，并嚴(yán)格遵守采礦安全操作規(guī)程。
圖6開采設(shè)備
此外,，在開采過程中還需要注重環(huán)保,，合理規(guī)（略）布局，減少對自然環(huán)境的破壞,；采取水土保持措施,，防止水土流失,；加強(qiáng)廢水、廢氣,、廢渣等污染物的治理和排放控制,，確保達(dá)標(biāo)排放。同時(shí),，積極推廣綠色采礦技術(shù),，提高資源利用率和回收率，降低對環(huán)境的影響,。（二）冶煉工藝鈮鉭從礦石到成品的冶煉過程相對復(fù)雜,，主要包括以下幾個(gè)步驟。礦石分解：礦石分解是冶煉的第一步,，目的是將鈮鉭從礦石中釋放出來,。常用的分解方法有氫氟酸分解法、氫氧化鈉熔融法和氯化法等,。這些方法的選擇取決于礦石的成分和性質(zhì),。鈮鉭分離：由于鈮和鉭在礦石中常常共生,，因此需要將它們分離開來,。常用的分離方法有溶劑萃取法（常用的萃取劑為甲基異丁酮、磷酸三丁酯,、仲辛醇和乙酰胺等）,、分步結(jié)晶法和離子交換法等。這些方法能夠有效地將鈮和鉭從礦石中分離出來,，得到它們的純化合物,。制取金屬：得到鈮和鉭的純化合物后，就可以通過還原劑將其還原成金屬鈮和金屬鉭,。常用的制取方法有金屬熱還原法（如鈉熱還原法）,、碳熱還原法及熔鹽電解法等。其中,，鈉熱還原法是（略）面上用的最多的方法,，相對于其他方法來說，產(chǎn)品純度高,，所產(chǎn)鉭粉粒形復(fù)雜,，比表面積大，適用于制造電容器,。在冶煉過程中,，還需要使用各種冶煉設(shè)備，如球磨機(jī),、棒磨機(jī)（用于將破碎后的礦石進(jìn)一步磨細(xì)）,、顎式破碎機(jī),、圓錐破碎機(jī)（用于將原礦破碎至合適粒度）、螺旋分級機(jī),、水力旋流器（用于將磨礦后的礦漿按粒度分級）,、濃縮機(jī)、過濾機(jī)（用于將精礦脫水至合格水分）等,。這些設(shè)備的選擇和使用對于提高冶煉效率和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要,。此外，冶煉過程還需要消耗大量的能源,，如電力,、燃料等。因此,，在冶煉過程中需要注重節(jié)能降耗,，采用先進(jìn)的冶煉技術(shù)和設(shè)備，提高能源利用效率,，降低生產(chǎn)成本,。四、鈮鉭的應(yīng)用領(lǐng)域鈮鉭作為基礎(chǔ)性,、應(yīng)用面廣的高新技術(shù)和重要的功能材料,，在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。航空航天領(lǐng)域：鈮鉭在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用歸功于其高強(qiáng)度,、輕質(zhì),、高熔點(diǎn)以及耐腐蝕性等卓越性能。這些特性使得鈮鉭合金成為制造飛機(jī)和火箭部件的理想材料,。例如,，鉭合金常被用于制造噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的部件，而鈮則因其耐高溫特性,，被用于制造火箭的隔熱罩和發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件,。這些應(yīng)用確保了航天器在極端環(huán)境下的可靠性和穩(wěn)定性。
圖7航空發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用
電子工業(yè)：鈮鉭在電子工業(yè)中的應(yīng)用同樣廣泛,，尤其是在電容器和電阻器等電子元件方面,。鉭因其高穩(wěn)定性和低漏電特性，被廣泛用于制造電容器,，這些電容器具有電容量大,、漏電流小、穩(wěn)定性好,、可靠性高,、耐壓性能好、壽命長,、體積小等突出特點(diǎn),，被大量用于國防,、航空、航天,、電子計(jì)算機(jī),、（略）中。而鈮則因其超導(dǎo)性質(zhì),，在制造超導(dǎo)材料和電子器件中有著不可替代的地位,。
圖8（略）
化工領(lǐng)域：在化工領(lǐng)域，鈮鉭的抗腐蝕性能得到了充分發(fā)揮,。由于化工環(huán)境中常有強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì)及復(fù)雜的反應(yīng)條件,，要求設(shè)備材料具有非常高的抗腐蝕性能。鈮鉭材能夠應(yīng)對強(qiáng)酸,、強(qiáng)堿等腐蝕性介質(zhì),，因此在化工反應(yīng)器、換熱器,、蒸發(fā)器等設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用,。醫(yī)療領(lǐng)域：鈮鉭在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也備受關(guān)注。由于其良好的生物相容性,，鈮鉭不易引發(fā)人體排異反應(yīng),，因此在骨科植入物、牙科種植等醫(yī)療領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,。例如,，鉭被用于制造人工關(guān)節(jié)和骨骼修復(fù)材料,，而鈮鉭合金則因其優(yōu)異的機(jī)械性能和生物相容性,，被用于制造高性能的醫(yī)療植入物，如牙科種植體等,，在提高患者生活質(zhì)量方面發(fā)揮重要作用,。
圖9核磁共振醫(yī)療應(yīng)用
其他領(lǐng)域：除了上述領(lǐng)域外，鈮鉭在新能源,、核工業(yè),、建筑等領(lǐng)域也有著廣闊的應(yīng)用前景。在新能源領(lǐng)域,，鈮鉭被廣泛用于制造高溫超導(dǎo)材料,，這些材料在零電阻條件下傳輸電能，（略）帶來了革命性的變革,。在核工業(yè)領(lǐng)域,，鈮鉭的高溫強(qiáng)度和耐腐蝕性使其成為制造核反應(yīng)堆部件的理想材料。在建筑領(lǐng)域,，鈮鉭合金可用于制作高層建筑中的高風(fēng)壓,、大氣荷載等要求高度抗風(fēng),、抗震性能的構(gòu)件。
圖10超導(dǎo)材料領(lǐng)域的應(yīng)用
五,、中國鈮鉭產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)（一）產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀1.發(fā)展歷程中國鈮鉭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程歷經(jīng)曲折,。早期，中國主要依賴進(jìn)口來滿足對鈮鉭的需求,，技術(shù)水平和生產(chǎn)能力相對有限,。然而，隨著國家對稀有金屬產(chǎn)業(yè)的日益重視和持續(xù)投入,，國內(nèi)鈮鉭行業(yè)迎來了快速發(fā)展的黃金時(shí)期,。目前，中國鈮鉭行業(yè)已形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈,，技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升,，并逐步實(shí)現(xiàn)了從依賴進(jìn)口到自主創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變。
圖11中國鉭鈮行業(yè)發(fā)展歷程
2.市場規(guī)模近年來,，中國（略）場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,。鈮鉭元素及其合金在航空航天、電子工業(yè),、化學(xué)工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域等多個(gè)方面均有著廣泛的應(yīng)用,，市場需求旺盛。同時(shí),，隨著全球能源需求的不斷增加,，鈮鉭在能源領(lǐng)域的應(yīng)用也在逐漸增多，如燃料電池的重要組成部分等,。此外,，亞（略）的經(jīng)濟(jì)增長和工業(yè)化進(jìn)程加快，也為（略）場帶來了更大的機(jī)會(huì),。
圖122015—2022年（E）中國和美國鉭資源表觀消費(fèi)量對比
（資料來源：（略）中國金屬礦業(yè)經(jīng)濟(jì)研究院）
3.技術(shù)水平中國鈮鉭產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平在不斷提升,。從開采到提煉，再到精細(xì)加工,，每一環(huán)節(jié)都需要高度專業(yè)化的技術(shù)和精密設(shè)備的支持,。隨著科技的不斷進(jìn)步，鈮鉭的提煉和加工技術(shù)也在日益精進(jìn),，這不僅提高了資源的利用率,，還大幅提升了材料的純度，為鈮鉭在更高端領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。例如,，一些行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)通過技術(shù)改造項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能的提升和效益的顯著增長。（二）面臨的挑戰(zhàn)1.資源保障盡管中國鈮鉭產(chǎn)業(yè)已取得了顯著發(fā)展,，但資源保障仍是其面臨的一大挑戰(zhàn),。鈮和鉭在地殼中的含量極低，開采和提煉過程頗具挑戰(zhàn)性,，且成本高昂,。同時(shí)，國內(nèi)鈮鉭資源相對有限,，進(jìn)口依賴度較高,。然而，國際貿(mào)易摩擦和地緣政治因素的不確定性使得進(jìn)口來源變得不穩(wěn)定,，這增加了資源保障的難度,。2.技術(shù)創(chuàng)新隨著科技的不斷發(fā)展，鈮鉭的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷拓展,，這對技術(shù)創(chuàng)新提出了更高的要求,。中國鈮鉭產(chǎn)業(yè)需要持續(xù)加大技術(shù)研發(fā)投入，提高鈮鉭合金的品質(zhì)和性能,，以（略）,、百度百科、人人文庫等,，百度及微信：（略）