让我们先从下面的视频
↓简单的了解铼吧～
1860年
门捷列夫在建立元素周期表时曾预言
在自然界中存在一个尚未发现
原子质量为190的“类锰”元素
图1（图源百度百科）
1914年
英国物理学家亨利•莫塞莱
推算出了可能存在75号元素
图2 英国皇家化学学会在牛津大学里为纪念莫塞莱而竖立的牌匾
（图源百度百科）
1925年
德国化学家沃尔特、伊达和奥托
用X射线在铂矿和铌铁矿中
正式探测到了这种元素
并根据莱茵河的名字
将该元素命名为“Rhenium”
作为人类最后发现的
自然元素——铼
从此
走进了元素的时代洪流之中
图3 德国化学家伊达·诺达克（Ida Noddack）
（图源Nature自然科研）
铼是银白色金属
粉末状态的颜色介于
银灰色与咖啡色之间
物理性质与第Ⅶ族的
钼、钨非常相似
熔点3180℃，金属中位居第三
沸点5627℃，金属中高居第一
密度为21.04g/cm3，排在金属中第四位
电阻率是钨的3.84倍
弹性模数与机械性能和铁接近
图4 铼（图源百度百科）
铼的抗腐蚀、耐高温、密度大
电阻率高等特征
使其有着不可替代的地位
被称为“战略金属”
“航空金属”、“超级金属”
但是
铼的冶炼和应用起步很晚
并且
铼属于分散或稀散元素
在地球演化过程不形成
或极少形成独立矿物
世界上发现的第一个铼矿物
——Dzhezkasganite
来自哈萨克斯坦中部的
杰兹卡兹甘(Dzhezkasgan)砂岩铜矿
后又在美国斯蒂尔沃特（stillwater）
杂岩体的富石墨辉石岩中
相继发现了铼矿物
图5 哈萨克斯坦区域地质和成矿作用情况
（图源矿业在线）
在俄罗斯远东地区千岛群岛的
Kudriavy火山口
发现了纯铼矿物Rheniite
是世界上发现的唯一的纯铼矿
图6 纯铼矿物晶体
（解释及图片均来源百度百科）
铼的首次应用起步于20世纪60年代
雪佛龙公司和 UOP Inc.发明了
用于石油加工的含铼催化剂
图7 铼催化催化醇和多元醇的脱水和脱氧：
从生物质形成烯烃（图源外网）
铼铂合金作为催化重整过程中的
一种催化剂
既能够提高重整反应的深度
又能增加汽油、芳烃和氢气等的产率
铼铂合金一经出现便大放异彩
到20世纪70年代早期(1978-1980)
铼需求的增长导致铼价格上涨了三倍
图8 铼价格波动图（图源外网）
20世纪80年代
发现铼镍合金具有
抗高温、耐磨损、抗拉伸的性能
是生产航空单晶叶片最好的选择
图9 航空单晶叶片（图源外网）
1cm2铼合金
可以承受117吨重量且不变形
其制造的发动机喷管
可以承受10万次热疲劳循环
可以用于生产航空发动复杂、
环境最恶劣的部位
它的铸工艺直接决定航空发动机的性能
是航空产品最关键零件
目前全球约80％的铼
用于生产航空发动机
中国是世界上为数不多
可研制航空发动机的国家之一
但由于缺少合适的材料制造单晶叶片
且美国等一些西方国家
针对中国进行材料和技术封锁
导致我国国产发动机性能不达标
这一直阻碍着中国航空业发展
即便如此
我国航天人也克服困难
自主设计并完成了一系列国产发动机
图10 歼11（图源央视新闻）
图11 “太行”发动机（左）；发动机叶片（右）
（图源黄凡等，2019）
图12 国产飞机发动机（图源金属百科）
随着研究的深入，科学家发现
铼是一种很好的合金添加元素
显著提高了钨、钼、铬的强度和塑性
人们把这种神奇的现象称为"铼效应"
铼钨、铼钼、铼镍系高温合金
被广泛应用到航空航天
电子等工业部门
图13 铼钨、铼钼、铼镍系高温合金（图源rheniumet铼因；About Rhenium Alloys；摄图网）
此外
在医药医学、石油化工等领域
都能看见铼的身影
钨—铼合金制作的：
高速旋转的X光管靶材
治疗恶性肿瘤的放射药物
微波通讯的长寿命栅板
空间反应堆堆芯加热管
制造特种白炽电灯泡的电灯丝
人造卫星和火箭的外壳
原子反应堆的防护板
用作超高温加热器以蒸发金属
火箭、导弹上的高温涂层......
图14 医疗设备中的“铼”（图源图行天下素材网）
图15 长寿栅板（图源慧聪网）
铼因其特殊的物理化学性质
被广泛应用
随着科技发展
铼的重要性也愈加凸显
那么
我们从哪里获取铼资源？
如何才能高效利用资源？
因为铼与钼的地球化学性质相似
两者具有相近的离子半径和电负性
自然界中铼主要以类质同象的形式
伴生于辉钼矿和硫化铜矿
其中辉钼矿
是铼在自然界中最主要的载体
图16 辉钼矿（左）、硫化铜矿（黄铜矿）（右）
（图源百度百科和红动中国）
现阶段
世界上约90%的铼金属
产自于斑岩型矿床
据2019年美国地质调查局的统计数据
现已探明的铼储量约2400 t
主要分布于北欧、中亚、北美、南美等地区
从全球成矿带看
含铼矿床主要集中分布在
西太平洋成矿带、特提斯成矿带
中亚-蒙古成矿带以及印度克拉通成矿区
全球铼资源量约11000 t
图17 美国犹他州的大型斑岩铜矿床（左）；
宾厄姆峡谷矿（右，图源外网）
图18 全球铼资源储量占比图
（图源周成胶等，2021）
图19 世界主要产铼矿产地分布图（图源周成胶等，2021）
智利是世界上最大的铼供应国
拥有全球50%的铼产量
其他主要生产国家主要有美国、波兰等
中国铼资源并不丰富
保有储备量为237 t
图20 智利典型富铼矿床地质特征
（来源周成胶等，2021）
图21 中国铼矿分布简图（图源黄凡等，2019）
调查显示
我国铼矿山主要分布在
辽宁、黑龙江、江苏、福建、河南、
湖北、湖南、西藏和陕西等省份
在一般辉钼精矿中
铼的含量通常在0.001%-0.031%之间
提取出1kg的铼
通常需要加工1000-2000 t的伴生矿物
这意味着需要投入巨大的成本
各种产业的高度需求
加剧了铼的稀缺
以目前日益增长的工业需求
和现已探明的铼资源来估算
铼将会在130年后枯竭
因此
如何从伴生矿中高效富集和提纯铼
成为化学家重点关注的问题
目前
富集工艺主要有湿法和火法两种
湿法冶金工艺的实质是
将原生矿碾碎后与离子水混浸
再利用适当的氧化处理
使铼氧化成Re2O7
再经过滤、沉淀除杂、活性炭吸附
固液分离等方法处理后回收
图22 Re→HReO4
（图源Youtube博主ChemicalForce）
火法炼铼
是从精矿中提取副产品铼的常用方法
首先高温焙烧精矿过程中
大部分铼以Re2O7的形态
挥发进入烟气
用酸液淋洗之后，Re以可溶性
高铼酸（HReO4）的形式固定下来
图23 火法冶金工艺从铜精矿中提取铼
（图源齐笑晨等，2022）
但是此类污酸成分复杂
铼含量极低、离子种类繁多
大多未对其进行铼回收
造成了大量铼资源损失
粗略统计
我国从铜冶炼污酸中流失的铼
达200~500 kg/a
目前
工业上铜冶炼污酸中铼的回收
主要采用溶剂萃取法、离子交换法、
液膜分离法、离子印迹法、吸附法等
寻找和优化
绿色经济的新提取方法
是目前行业的热点问题
如今
铼作为国家级战略金属
近几年有很好的找矿突破吗？
2010年
在陕西洛南县黄龙铺钼矿区中
探明到伴生铼矿，储量大约在176吨
2017年
在安徽泾县湛岭钼矿床中发现了
30吨的伴生铼
这些探明的铼
一举让我国铼储量跃居世界第四
这有助于我国打破美国等西方国家
对铼的垄断
图24 2019年全球主要国家铼矿储量（图源华经情报网）
铼矿探查虽喜报连连
但现今我国的铼工业发展并不完善
铜钼冶炼铼资源生产动力不足
铼企业自主生产积极性严重受挫
铼行业发展受困
造成我国开发利用的经济可行性较差
我国需要进一步加大
对铼资源综合利用技术开发的投入
寻求经济合理的技术路线
对铼进行综合回收
如今海外铼厂商的低价倾销
国际铼价格持续下跌
为了避免将来铼金属短期供给量受卡
在十三届全国人大会议上
安徽省铜陵有色金属集团控股有限公司
副总经理丁士启
向十三届全国人大三次会议正式提交了
《关于建立铼储备》的议案
他指出：
一、全面开展铼金属国家收储
二、鼓励企业提高铼资源回收利用
三、鼓励收集国外铼资源
同时，针对铼行业发展
国务院印发的《中国制造2025》明确提出
要“建立发动机自主发展工业体系”
在十三五期间
我国又启动了航空发动机和燃气轮机
等重大专项
强调发展“铼”工业
图25 王者归“铼”（图源央视经济）
相信在国家政策的大力支持下
我国将逐步建成
“找矿—研究—应用—回收”链式
的铼工业体系
我们 不畏将“铼”！
我们 未“铼”可期！
END
参考文献
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[23] 金属百科，亚洲金属网---《铼的用途及应用领域》
作者 | 岳栩彬 余明果 安施绮 林清 马菁蔚 洪涛
审核 | 姚军明 赵振华
排版与校正 | 韦娉婷 朱康钰
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来源：战略性关键金属科普平台
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