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2024年高考地理三輪復習(全國通用)專題42戰略性礦產 學案(解析版)

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2024年高考地理三輪復習(全國通用)專題42戰略性礦產 學案(解析版)

資源簡介

專題42:戰略性礦產
〖備考指導〗
戰略性礦產是對國家經濟發展至關重要、對戰略新興產業不可或缺,同時又被賦予地緣政治色彩的一類礦產資源。了解戰略性礦產應用及其領域,追溯戰略性礦產種類的時空變化,分析各國之間戰略性礦產的競爭關系,探討中國戰略性礦產供應鏈和產業鏈安全需要關注的問題,對于制定中國戰略性礦產戰略,支撐國家現代化建設意義重大。復習時能夠借助圖表歸納戰略性礦產資源的空間分布特征,能夠分析戰略性礦產資源開發對區域目前、未來發展的影響,能夠闡述不同區域面臨的戰略性礦產資源安全問題并且提出對策。
〖真題回顧〗
(2023·河北·高考真題)閱讀圖文材料,完成下列要求。
鋰是我國戰略性礦產資源,開發鹽湖鋰礦對保障我國鋰資源安全意義重大。為探究鹽湖鋰礦成因與可持續開發問題,蘇揚老師組織學生搜集了柴達木盆地那棱格勒河流域富鋰鹽湖相關資料(下圖)。資料表明:(1)印度洋板塊與歐亞板塊碰撞導致青藏高原隆升和柴達木盆地內部凹陷,為該地鹽湖鋰礦的形成提供了基礎條件;(2)鋰礦物質主要源自沿昆侖斷裂帶和第四紀火山活動區分布的熱泉,被那棱格勒河與地下水搬運至終端湖;(3)受蒸發和補給等因素影響,一方面湖區萎縮,分裂成三個鹽湖,另一方面含鋰湖水蒸發濃縮,形成多成分共生鋰礦;(4)為開發東、西臺吉乃爾鹽湖鋰礦,修筑了人工堤壩,使河水不再·注入東、西臺吉乃爾鹽湖而改入鴨湖。
(1)經緯和丹霞兩位同學分別從內、外力作用角度探究了該地鹽湖鋰礦的成礦條件。下面是他們各自的觀點,請任選其一并加以分析。
經緯:板塊構造運動是鹽湖鋰礦形成的先決條件。
丹霞:流水搬運是鹽湖中鋰富集的主要途徑。
(2)試述鴨湖可作為后備鋰礦資源庫的條件。
(3)若未來東、西臺吉乃爾鹽湖鋰礦資源枯竭,請基于“綠色低碳”理念,提出開發鴨湖鋰礦的工程和技術措施。
【答案】(1)經緯:板塊運動(巖漿活動)形成富含鋰元素的熱泉;地殼運動形成凹陷盆地,利于泉水的匯集青藏高原的隆起阻斷印度洋水汽輸入,使氣候趨于干旱。
丹霞:地表徑流挾帶含鋰礦物流入鹽湖;地下徑流溶解巖層中的鋰元素補給給鹽湖;泉水挾帶鋰元素補給鹽湖。
(2)鴨湖與東、西臺吉乃爾湖具有相同的成礦條件;流水不斷搬運鋰礦物質進入鴨湖,氣候變干,湖水蒸發,鋰元素富集成礦。
(3)修筑堤壩使河水不再流入鴨湖;利用當地的太陽能風能等綠色能源,完善當地基礎設施;改進技術,提高“三廢”的處理能力;研發新技術,提高鋰礦開采中的利用率。
【分析】本題以東、西臺吉乃爾鹽湖鋰礦資源為材料,設置3道小題,涉及內外力作用、資源安全等相關知識點,考查學生獲取和解讀地理信息、調動和運用地理知識的能力,體現區域認知、綜合思維的學科素養。
【詳解】(1)經緯觀點:根據材料可知,鋰礦物質主要源自沿昆侖斷裂帶和第四紀火山活動區分布的熱泉,由于印度洋板塊與歐亞板塊碰撞擠壓,是巖層出現斷裂,形成昆侖斷裂帶,同時巖漿活動頻繁,第四紀火山活動區分布區熱泉眾多,且熱泉富含鋰元素;板塊碰撞導致青藏高原隆升和柴達木盆地內部凹陷,地勢的高差便利了富含鋰元素泉水向柴達木盆地匯集;而青藏高原的隆起阻斷印度洋水汽輸入,柴達木盆地氣候趨于干旱,注入湖泊的水量減少,同時湖水蒸發變得更加旺盛,含鋰湖水不斷蒸發濃縮后形成多成分共生鋰礦資源,因此板塊構造運動是鹽湖鋰礦形成的先決條件。丹霞觀點:鋰礦物質主要源自沿昆侖斷裂帶和第四紀火山活動區分布的熱泉,被那棱格勒河與地下水搬運至終端湖,因此流水搬運是鹽湖中鋰富集的主要途徑。地表徑流同時侵蝕作用和搬運作業挾帶含鋰礦物流入鹽湖;地下水可以溶解巖層中的鋰元素,通過地下徑流挾帶鋰元素補給給鹽湖;鹽湖地勢較低,眾多富含鋰元素的泉水也可挾帶鋰元素補給鹽湖
(2)鴨湖與東、西臺吉乃爾湖原為同一個湖泊,后因湖泊萎縮才分裂為三個湖泊,因此鴨湖和東、西臺吉乃爾湖具有相同的成礦條件;那棱格勒河與地下水等徑流還在不斷搬運鋰礦物質進入鴨湖,隨著氣候變干,湖水蒸發,鴨湖的鋰元素也會濃縮富集成礦。因此鴨湖可作為后備鋰礦資源庫。
(3)湖泊水量多,湖水鋰含量濃度低均不利于鋰礦開采,因此應修筑堤壩使河水不再流入鴨湖,改善礦區的開采條件;“綠色低碳”理念下,應盡量使用清潔能源,減少化石能源的使用。該地太陽能和風能資源十分豐富,可以充分利用當地的太陽能風能等綠色能源,完善當地基礎設施;鋰礦開采加工過程中可能會造成一定的環境污染,因此需要改進技術,提高“三廢”的處理能力,減少污染物的排放;鋰是我國戰略性礦產資源,且屬于非可再生資源,因此要研發新技術,提高鋰礦開采中的利用率,保障我國鋰資源安全。
〖基礎知識〗
1、概念:戰略性礦產資源與國家利益存在不同程度的相關性。它一是反映在國家危急時期的戰略需要;二是體現在國家經濟社會發展的重大戰略實施時期減少潛在發展危機的戰略需要上。
2、中國和美國戰略性礦產的比較:
由于國家國情不同,戰略性礦產資源的界定也不竟相同。
戰略性礦產對國家的科技,經濟,軍事乃至國防都有著重大意義。然而,戰略性礦產資源的短缺卻需要考慮到供應風險和替代性問題,這兩大問題也會成為影響劃分戰略性礦產的關鍵因素之一。
我國發布的“戰略性礦產名錄”同樣也是基于這一系列因素的考慮。我國戰略性礦產資源有的較為短缺,需要從其他國家進口;有的礦產卻儲量豐富。比如,江西大余被稱為“鎢都”,云南個舊被稱為“錫都”,云南蘭坪被稱為“鋅都”等等,這些儲量豐富的戰略性礦產保障了我國經濟的良好發展。
而美國認定的這些“關鍵礦物”,是指對美國的經濟和國家安全具有至關重要作用的非燃料礦物或礦物材料,其供應鏈容易受到破壞,其應用功能在制造產品時必不可少,缺乏后會對經濟或國家安全產生重大影響。根據美國地質調查局的數據顯示,這份關鍵礦物清單里的31種礦物,美國主要依賴進口。
3、主要礦產資源的用途:
(1)鈾:鈾礦可以提取鈾用于核工業,包括軍用(核彈)和民用(核電站),還可以從中提取到鐳和其他稀土元素。核電廠的燃料來源鈾235是一種從地球誕生就存在的天然放射性元素,其從鈾礦開采、加工而來,也是當前核電廠的絕對主力燃料。
(2)鉻:在冶金工業上,鉻鐵礦主要用來生產鉻鐵合金和金屬鉻。鉻鐵合金作為鋼的添加料生產多種高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼。金屬鉻主要用于與鈷、鎳、鎢等元素冶煉特種合金。這些特種鋼和特種合金是航空、宇航、汽車、造船,以及國防工業生產槍炮、導彈、火箭、艦艇等不可缺少的材料。
在耐火材料上,鉻鐵礦用來制造鉻磚、鉻鎂磚和其他特殊耐火材料。
鉻鐵礦在化學工業上主要用來生產重鉻酸鈉,進而制取其他鉻化合物,用于顏料、紡織、電鍍、制革等工業,還可制作催化劑和觸媒劑等。
(3)鋁(鋁土礦):鋁土礦是生產金屬鋁的最佳原料,也是最主要的應用領域,其用量占世界鋁土礦總產量的90%以上。鋁土礦的非金屬用途主要是作耐火材料、研磨材料、化學制品及高鋁水泥的原料。鋁土礦在非金屬方面的用量所占比重雖小,但用途卻十分廣泛。
(4)鈷:鈷的物理、化學性質決定了它是生產耐熱合金、硬質合金、防腐合金、磁性合金和各種鈷鹽的重要原料。
鈷基合金或含鈷合金鋼用作燃汽輪機的葉片、葉輪、導管、噴氣發動機、火箭發動機、導彈的部件和化工設備中各種高負荷的耐熱部件以及原子能工業的重要金屬材料。在化學工業中,鈷除用于高溫合金和防腐合金外,還用于有色玻璃、顏料、琺瑯及催化劑、干燥劑等。同時,鈷也是永久磁性合金的重要組成部分。
(5)鎢:鎢在冶金和金屬材料領域中屬高熔點稀有金屬或稱難熔稀有金屬。鎢及其合金是現代工業、國防及高新技術應用中的極為重要的功能材料之一,廣泛應用于航天、原子能、船舶、汽車工業、電氣工業、電子工業、化學工業等諸多領域。特別是含鎢高溫合金主要應用于燃氣輪機、火箭、導彈及核反應堆的部件,高比重鎢基合金則用于反坦克和反潛艇的穿甲彈頭。
(6)銻:60%的銻用于生產阻燃劑,而20%的銻用于制造電池中的合金材料、滑動軸承和焊接劑。銻的最主要用途是它的氧化物三氧化二銻用于制造耐火材料。此外,銻能與鉛形成用途廣泛的合金,這種合金硬度與機械強度相比銻都有所提高。
(7)鋰:鋰是一種重要的能源金屬,它在高能鋰電池、受控熱核反應中的應用使鋰成為解決人類長期能源供給的重要原料。50年代,由于研制氫彈需要提取核聚變用同位素6Li,因而鋰工業得到了迅速發展,鋰則成為生產氫彈、中子彈、質子彈的重要原料。鋰的化合物還廣泛用于玻璃陶瓷工業、煉鋁工業、鋰基潤滑脂以及空調、醫藥、有機合成等工業。鋰系列產品廣泛應用于冶煉、制冷、原子能、航天和陶瓷、玻璃、潤滑脂、橡膠、焊接、醫藥、電池等行業。
(8)鋯:鋯礦資源是稀有金屬礦產資源之一。鋯礦按照主要用途分為金屬鋯和工業鋯兩類。金屬核級鋯處于鋯產業鏈最頂端,金屬鋯主要用作核武器與核裝備相關產業,核方面的應用占金屬鋯消耗的90%左右,工業民用方面的應用僅占金屬鋯消耗。金屬鋯及其合金制品處于鋯礦產業鏈的最高環。
(9)錫:錫在冶金工業中主要用于生產鍍錫板(馬口鐵)和各種合金。鍍錫板是錫的主要消費領域,約占錫的消費量的40%左右,它可以用作食品和飲料的容器、各種包裝材料、家庭用具和干電池外殼等。錫在化工方面主要用于生產錫的化合物和化學試劑。錫的有機化合物主要用作木材防腐劑、農藥等,錫的無機化合物主要用作催化劑、穩定劑、添加劑和陶瓷工業的乳化劑。錫精礦是煉錫的主要原料。
(10)稀土:稀土有工業“黃金”之稱,由于其具有優良的光電磁等物理特性,能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料,其最顯著的功能就是大幅度提高其他產品的質量和性能。而且,稀土同樣是電子、激光、核工業、 超導等諸多高科技的潤滑劑。稀土元素在 石油、 化工、 冶金、 紡織、 陶瓷、 玻璃、 永磁材料等領域都得到了廣泛的應用,隨著科技的進步和應用技術的不斷突破, 稀土氧化物的價值將越來越大。
(11)螢石:螢石的用途十分廣泛,隨著科學技術的進步,應用前景越來越廣闊。目前主要用于冶金行業制生產煉鋁熔劑冰晶石的原料,化工行業制氫氟酸、各利氟鹽及制冷劑氟利昂的原料,建材行業作裝飾材料,其次用于輕工、光學、雕刻和國防工業。
(12)鉀鹽:鉀鹽礦主要用于制造工業用鉀化合物和鉀肥;世界上95%的鉀鹽產品用作肥料,5%用于工業。按工業用途,35%用于生產潔凈劑,25%以碳酸鹽和硝酸鹽形式用于玻璃和陶瓷工業中,20%用于紡織和染色,13%制化學藥品;其余用于罐頭工業、皮革工業、電器和冶金工業等。鉀的氯酸鹽、過磷酸鹽和硝酸鹽是制造火柴、焰火、炸藥和火箭的重要原料。鉀的化合物還用于印刷、電池、電子管、照相等工業部門,此外也用于航空汽油及鋼鐵、鋁合金的熱處理。
(13)石墨:石墨在工業上用途很廣,用于制作冶煉上的高溫坩堝、機械工業的潤滑劑、制作電極和鉛筆芯,它廣泛用于冶金工業的高級耐火材料與涂料、軍事工業火工材料安定劑、輕工業的鉛筆芯、電氣工業的碳刷、電池工業的電極、化肥工業催化劑等。鱗片石墨經過深加工,又可生產出石墨乳、石墨密封材料與復合材料、石墨制品、石墨減磨添加劑等高新技術產品,成為各個工業部門的重要非金屬礦物原料。
(13)石油:石油經過加工提煉,得到的產品可以供人們日常生活使用。石油燃料是用量最大的油品。潤滑油和潤滑脂被用來減少機件之間的摩擦,保護機件以延長它們的使用壽命并節省動力。從生產燃料和潤滑油時進一步加工可以得到瀝青。而另外一種產品則是溶溶劑,它是有機合成工業的重要基本原料和中間體。
(14)天然氣:天然氣可以代替煤,用于工廠采暖,生產用鍋爐以及熱電廠燃氣輪機鍋爐。天然氣發電是緩解能源緊缺、降低燃煤發電比例,減少環境污染的有效途徑,且從經濟效益看,天然氣發電的單位裝機容量所需投資少,建設工期短,上網電價較低,具有較強的競爭力。此外,天然氣是制造氮肥的最佳原料,具有投資少、成本低、污染少等特點。
(15)頁巖氣:頁巖氣即蘊藏在頁巖中的天然氣可以通過提供廉價而充足的新型燃料來源,在未來幾十年或將改變世界第一大能源消耗國中國的能源供給格局。它是一種清潔、高效的能源資源和化工原料,主要用于居民燃氣、城市供熱、發電、汽車燃料和化工生產等,用途廣泛。
(16)煤炭:煤炭被人們譽為黑色的金子,工業的食糧,它是十八世紀以來人類世界使用的主要能源之一。煤炭的用途十分廣泛,可以根據其使用目的總結為三大主要用途:動力煤、煉焦煤、煤化工用煤,主要包括氣化用煤,低溫干餾用煤,加氫液化用煤等。動力煤包括:發電用煤,蒸汽機車用煤,建材用煤,一般工業鍋爐用煤,生活用煤,冶金用動力煤等。焦煤的主要用途是煉焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高溫冶煉而成,一般1.3噸左右的焦煤才能煉一噸焦炭。焦炭多用于煉鋼,是鋼鐵等行業的主要生產原料,被喻為鋼鐵工業的“基本食糧”。
(17)煤層氣:煤層氣可能大家聽到的不多,但它的俗稱“瓦斯”大家一定很熟悉。煤層氣可以用作民用燃料、工業燃料、發電燃料、汽車燃料和重要的化工原料,用途非常廣泛。煤層氣的熱值是通用煤的2-5倍,1立方米純煤層氣的熱值相當于1.13kg汽油、1.21kg標準煤,其熱值與天然氣相當,可以與天然氣混輸混用,而且燃燒后很潔凈,幾乎不產生任何廢氣,是上好的工業、化工、發電和居民生活燃料。
(18)鐵:鐵礦石主要用于鋼鐵工業,冶煉含碳量不同的生鐵(含碳量一般在2%以上)和鋼(含碳量一般在2%以下)。此外,鐵礦石還用于作合成氨的催化劑(純磁鐵礦),天然礦物顏料(赤鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦)、飼料添加劑(磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦)和名貴藥石(磁石)等,但用量很少。
(19)銅:在金屬王國里,銅的導電性僅次于銀。銅礦比銀礦多且價格便宜。當今世界,一半以上的銅用于電力和電訊工業。其延展性好,導熱性和導電性高,因此在電纜和電氣、電子元件是最常用的材料,也可用作建筑材料,可以組成眾多種合金。銅合金機械性能優異,電阻率很低,其中最重要的數青銅和黃銅。此外,銅也是耐用的金屬,可以多次回收而無損其機械性能。
(20)金:黃金的社會地位雖在人類數千年的文明史中,歷盡滄桑,沉浮榮辱,升降變遷不定,但至今在眾多的人群之中仍保持著神圣的光環,為世人共同追求的財富。首飾制造是中國黃金市場上最大的需求方。其他工業用金,如手機、軍工產品、甚至寺廟裝飾等都是黃金使用者。
(21)鎳:鎳是一種十分重要的有色金屬原料,被用來制造不銹鋼、高鎳合金鋼和合金結構鋼,廣泛用于飛機、雷達、導彈、坦克、艦艇、宇宙飛船、原子反應堆等各種軍工制造業。在民用工業中,鎳常制成結構鋼、耐酸鋼、耐熱鋼等大量用于各種機械制造業。鎳還可作陶瓷顏料和防腐鍍層,鎳鈷合金是一種永磁材料,廣泛用于電子遙控、原子能工業和超聲工藝等領域,在化學工業中,鎳常用作氫化催化劑。
(22)鉬: 純鉬絲用于高溫電爐和電火花加工還有線切割加工;鉬片用來制造無線電器村和X射線器材;合金鋼中加鉬可以提高彈性極限、抗腐蝕性能以及保持永久磁性等。鉬是植物生長和發育中所需七種微量營養元素中的一種,沒有它,植物就無法生存。動物和魚類與植物一樣,同樣需要鉬。
(23)磷:世界上84%~90%的磷礦用于生產各種磷肥,3.3%生產飼料添加劑,4%生產洗滌劑,其余用于化工、輕工、國防等工業。磷礦又是重要的化工礦物原料。部分磷礦用于制取純磷(黃磷、赤磷)和化工原料,少量用作動物飼料。
(24)錳:在現代工業中,錳及其化合物應用于國民經濟的各個領域。其中鋼鐵工業是最重要的領域,用錳量占90%~95%,主要作為煉鐵和煉鋼過程中的脫氧劑和脫硫劑,以及用來制造合金。其余10%~5%的錳用于其他工業領域,如化學工業(制造各種含錳鹽類)、輕工業(用于電池、火柴、印漆、制皂等)、建材工業(玻璃和陶瓷的著色劑和褪色劑)、國防工業、電子工業,以及環境保護和農牧業等等。
(25)釩:在汽車、航空、鐵路、電子技術、國防工業等部門,到處可見到釩的蹤跡。此外,釩的 氧化物已成為化學工業中最佳催化劑之一,有“化學面包”之稱。把釩摻進鋼里,可以制成釩鋼。釩鋼比普通鋼結構更緊密,韌性、彈性與機械強度更高。
(26)鈦:鈦原料主要用來生產鈦白(二氧化鈦)、金屬鈦(海綿鈦)、含鈦鋼以及焊條涂料。鈦白不僅是性能優異的白色顏料,而且是重要的化工原料。鈦精礦經冶煉成海綿鈦后,再鑄錠并制成工業純鈦和鈦合金鈦材。鈦和鈦合金鈦材主要用于航空和宇航部門。金屬鈦除主要用于生產工業純鈦和鈦合金外,另一用途是為鋼鐵工業生產鈦鐵合金和含鈦鋼。鈦在鋼中作為添加元素,可以改變鋼的性能。此外,主要含鈦礦物金紅石還是優質電焊條涂層不可缺少的原料。
(27)鎂:鎂常用做還原劑,去置換鈦、 鋯、 鈾、 鈹等金屬。主要用于制造輕金屬合金、球墨鑄鐵、科學儀器和 格氏試劑等。也能用于制煙火、閃光粉、鎂鹽、吸氣器、 照明彈等。結構特性類似于鋁,具有 輕金屬的各種用途,可作為飛機、導彈的合金材料。但是鎂在汽油燃點可燃,這限制了它的應用。
此外,鎂在醫療中可用于治療缺鎂和痙攣。鎂是最輕的結構金屬材料之一,又具有比強度和比剛度高、阻尼性和切削性好、易于回收等優點。國內外將鎂合金應用于汽車行業,以減重、節能、降低污染,改善環境。
(28)鉍:主要用于制造易熔合金,熔點范圍是47~262℃,最常用的是鉍同鉛、錫、銻、銦等金屬組成的合金,用于消防裝置、自動噴水器、鍋爐的安全塞,一旦發生火災時,一些水管的活塞會“自動”熔化,噴出水來。在消防和電氣工業上,用作自動滅火系統和電器保險絲、焊錫。鉍合金具有凝固時不收縮的特性,用于鑄造印刷鉛字和高精度鑄型。碳酸氧鉍和硝酸氧鉍用于治療皮膚損傷和腸胃病。
(29)鉑族金屬:鉑族金屬除鋨為藍灰色金屬外,其他均為銀白色金屬。銠金的元素用途多樣,可用來制造加氫催化劑、熱電偶、鉑銠合金等。也常鍍在探照燈和反射鏡上。還用來作為寶石的加光拋光劑和電的接觸部件。純鉑和鈀有良好的延展性,不經中間退火的冷塑性變形量可達到90%以上,能加工成微米級的細絲和箔。銠和銥的高溫強度很好,但冷塑性加工性能稍差。用粉末冶金方法制得的金屬釕在1150~1500℃時才能進行少量塑性加工,而鋨即使在高溫下也幾乎不能進行塑性加工。
(30)鈮:世界上很大一部份鈮以純金屬態或以高純度鈮鐵和鈮鎳合金的形態,用于生產鎳、鉻和鐵基高溫合金。這些合金可用于噴射引擎、燃氣渦輪發動機、火箭組件、渦輪增壓器和耐熱燃燒器材。鈮作為超導材料幾乎不會損失電流,如果使用超導電纜輸電,因為它沒有電阻,電流通過時不會有能量損耗,所以輸電效率將大大提高。
(31)鉭:鉭屬于難熔金屬,常作為合金的次要成份。鉭的化學活性低,適宜代替鉑作實驗器材的材料。鉭在酸性電解液中形成穩定的陽極氧化膜,用鉭制成的電解電容器,具有容量大、體積小和可靠性好等優點,制電容器是鉭的最重要用途。鉭也是制作電子發射管、高功率電子管零件的材料。鉭制的抗腐蝕設備用于生產強酸、溴、氨等化學工業。金屬鉭可作飛機發動機的燃燒室的結構材料。鉭鎢、鉭鎢鉿、鉭鉿合金用作火箭、導彈和噴氣發動機的耐熱高強材料以及控制和調節裝備的零件等。
(32)鈹:鈹作為一種新興材料日益被重視,鈹是原子能、火箭、導彈、航空、宇宙航行以及冶金工業中不可缺少的寶貴材料。在所有的金屬中,鈹透過X射線的能力最強,有金屬玻璃之稱,所以鈹是制造X射線管小窗口不可取代的材料。鈹是原子能工業之寶。在原子反應堆里,鈹是能夠提供大量中子炮彈的中子源(每秒鐘內能產生幾十萬個中子);鈹對快中子有很強的減速作用,可以使裂變反應連續不斷地進行下去,所以鈹是原子反應堆中最好的中子減速劑。在冶金工業中,含鈹1%至3.5%的青銅叫做鈹青銅,機械性能比鋼好,且抗腐蝕性好,還保持有很高的導電性。
(33)鍶:鍶元素廣泛存在在礦泉水中,是一種人體必需的微量元素,具有防止動脈硬化,防止血栓形成的功能。不論是在用碳還原SrS然后反應的制造過程中還是在蘇打處理過程中,天青石都是制造SrCO的起始物質,由于碳酸鍶可以制造出其它Sr化合物,用于提純制造陶瓷永磁體的Zn(清除Pb和Cd),用作制造電視熒光屏,它是最重要的Sr化合物。Sr(NO)用于煙火裝置,SrO用于鋁的冶煉,Sr、SrCl用于修補牙齒。Sr (OH)早已用于磨拉石的提純。
(34)銣:銣無單獨工業礦物,常分散在云母、鐵鋰云母、銫榴石和鹽礦層、礦泉之中。銣是制造電子器件(光電倍增管光電管)、分光光度計、自動控制、光譜測定、彩色電影、彩色電視、雷達、激光器以及玻璃、陶瓷、電子鐘等的重要原料;在空間技術方面,離子推進器和熱離子能轉換器需要大量的銣;銣的氫化物和硼化物可作高能固體燃料;放射性銣可測定礦物年齡,此外銣的化合物應用于制藥、造紙業;還可作為真空系統的吸氣劑。吸氣劑的作用類似凈化劑,可去除可能會污染系統的多余氣體。
(35)銫:銫-137可作為γ輻射源,用于輻射育種、輻照儲存食品、醫療器械的殺菌、癌癥的治療以及工業設備的γ探傷等。工業上是由氯化銫高溫用金屬鈣還原制取金屬銫。此外,還可以用銫離子作宇宙火箭的推進劑。
(36)鉿:它可以用作X射線管的陰極,鉿和鎢或鉬的合金用作高壓放電管的電極。純鉿具有可塑性、易加工、耐高溫抗腐蝕,是原子能工業重要材料。鉿的熱中子捕獲截面大,是較理想的中子吸收體,可作原子反應堆的控制棒和保護裝置。鉿粉可作火箭的推進器。
(37)鈧:鈧主要作為鈧鈉燈,太陽能光電池,γ射線源等用途。單質形式的鈧,已經被大量應用于鋁合金的摻雜。鈧也是鐵的優良改化劑,少量鈧可顯著提高鑄鐵的強度和硬度。另外,鈧還可用作高溫鎢和鉻合金的添加劑。當然,除了為他人做嫁衣裳之外,因為鈧具有較高熔點,而其密度卻和鋁接近,也被應用在鈧鈦合金和鈧鎂合金這樣的高熔點輕質合金上。而鈧的氧化物則用在陶瓷材料上面。
(38)鍺:鍺具備多方面的特殊性質,在半導體、航空航天測控、核物理探測、光纖通訊、紅外光學、太陽能電池、化學催化劑、生物醫學等領域都有廣泛而重要的應用,是一種重要的戰略資源。在電子工業中,在合金預處理中,在光學工業上,還可以作為催化劑。高純度的鍺是半導體材料。從高純度的氧化鍺還原,再經熔煉可提取而得。摻有微量特定雜質的鍺單晶,可用于制各種晶體管、整流器及其他器件。鍺的化合物用于制造熒光板及各種高折光率的玻璃。
(39)鎵:鎵的工業應用還很原始,盡管它獨特的性能可能會應用于很多方面。液態鎵的寬溫度范圍以及它很低的蒸汽壓使它可以用于高溫 溫度計和高溫 壓力計。鎵可以用來制造半導體氮化鎵、 砷化鎵、 磷化鎵、 鍺半導體摻雜元;純鎵及低熔合金可作核反應的熱交換介質;高溫溫度計的填充料;有機反應中作二酯化的催化劑。鎵銦合金可用于汞的替代品。
(40)銦:銦錠因其光滲透性和導電性強,主要用于生產ITO靶材(用于生產液晶顯示器和平板屏幕),這一用途是銦錠的主要消費領域,占全球銦消費量的70%。其次的幾個消費領域分別是:電子半導體領域,占全球消費量的12%;焊料和合金領域占12%;研究行業占6%。另,因為其較軟的性質在某些需填充金屬的行業上也用于壓縫。醫學上,肝、脾、骨髓掃描用銦膠體。腦、腎掃描用銦-DTPA。肺掃描用銦-Fe(OH)3顆粒。胎盤掃描用銦-Fe-抗壞血酸。肝血池掃描用銦輸送鐵蛋白。
(41)錸:金屬錸及其合金可制自來水筆尖和高溫熱電偶,在醇類脫氫、合成氨和由二氧化硫制三氧化硫中做催化劑。含鎢 90%、釩 1%、錸 9%的合金可耐高溫。
(42)碲:碲消費量的80%是在冶金工業中應用:鋼和銅合金加入少量碲,能改善其切削加工性能并增加硬度;在白口鑄鐵中碲被用作碳化物穩定劑,使表面堅固耐磨;含少量碲的鉛,可提高材料的耐蝕性、耐磨性和強度,用作海底電纜的護套;鉛中加入碲能增加鉛的硬度,用來制作電池極板和印刷鉛字。碲可用作石油裂解催化劑的添加劑以及制取乙二醇的催化劑。氧化碲用作玻璃的著色劑。高純碲可作溫差電材料的合金組分。碲化鉍為良好的制冷材料。碲和若干碲化物是半導體材料。超純碲單晶是新型的紅外材料。
(43)重晶石:重晶石是一種很重要的非金屬礦物原料,具有廣泛的工業用途。目前,世界重晶石的消費結構大致為:用作鉆井泥漿加重劑,占85%;作為鋇化工的原料占10%;其他用途如填料、水泥用礦化劑、道路建設等占5%。
(44)砷:砷的許多化合物都含有致命的毒性,常被加在除草劑、殺鼠藥等。砷作合金添加劑生產鉛制彈丸、印刷合金、黃銅(冷凝器用)、蓄電池柵板、耐磨合金、高強結構鋼及耐蝕鋼等。黃銅中含有重量砷時可防止脫鋅。高純砷是制取化合物半導體砷化鎵、砷化銦等的原料,也是半導體材料鍺和硅的摻雜元素,這些材料廣泛用作二極管、發光二極管、紅外線發射器、激光器等。
(45)氦:由于氦很輕,而且不易燃,因此它可用于填充飛艇、氣球、溫度計、電子管、潛水服等。也可用于原子反應堆和加速器、激光器、火箭、冶煉和焊接時的保護氣體,還可用來填充燈泡和霓虹燈管,也用來制造泡沫塑料。
由于氦在血液中的溶解度很低,因此可以加到氧氣中防止減壓病,作為潛水員的呼吸用氣體,或用于治療氣喘和窒息。
液體氦的溫度(-268.93 ℃)接近絕對零度(-273℃),因此它在超導研究中用作超流體,制造超導材料。液態氦還常用做冷卻劑和制冷劑。在醫學中,用于氬氦刀以治療癌癥。它還可以用作人造大氣層和鐳射媒體的組成部分。
這么看來,這些戰略性礦產真是用處頗多,且都對一個國家的發展、穩定和國際競爭力具有重要戰略意義。一個國家擁有戰略性礦產資源的多少更是其綜合國力的重要體現,戰略性礦產的勘查和開發依舊不容忽視!
4、戰略性礦產安全面臨的新形勢
(1)戰略性礦產資源穩定供應面臨挑戰
當前,百年變局和疫情互相交織,嚴重沖擊全球經濟,全球戰略性礦產資源的穩定供應面臨挑戰。例如,歐洲礦產資源穩定供應被破壞,全球大宗商品價格飆升。截至2022年11月,天然氣期貨較前一年最高上漲了12倍,石油價格上漲了1.2倍,鋁上漲了67%,氯化鉀上漲了1.8倍。能源價格和鉀鹽價格的大幅上漲,使全球礦產品、糧食等大宗商品及下游工業產品價格也出現大幅上升。
(2)戰略性礦產成為關注焦點,西方國家加快在全球開展布局與合作
大國博弈進入新常態,重心從貿易、政治、經濟、科技蔓延至礦產資源領域。美國、歐洲、英國、日本等發達國家或地區紛紛發布戰略性礦產清單,制定戰略性礦產政策,保障本土供應安全。美國聯合加拿大、澳大利亞、剛果(金)等10個國家發起“能源資源治理倡議”,組建礦產資源大聯盟,加強對鋰、鈷、鎳等戰略性礦產的控制力度;聯合日本、澳大利亞和印度尼西亞等建立稀土產業鏈;聯合英國、澳大利亞、日本等礦產資源加工、消費國,建立“金屬北約”,建立“礦產安全伙伴關系”,加強礦產資源供應鏈安全以及技術保障。
(3)積極應對氣候變化,礦產資源向綠色低碳方向轉型
工業化以來,由于溫室氣體大量排放,全球氣溫較工業化前上升了約l℃。如果氣溫繼續以目前速度上升,預計2030-2052年將再上升1.5℃,進而引發一系列災難性氣候,對全人類造成巨大損失。為積極應對氣候變化,各國采取多種措施應對氣候變化,包括減少化石能源使用,加快發展風電、光伏等清潔能源。2020年,全球化石能源消費量占83%,新能源占17%;預計到2040年,新能源消費將首次超過化石能源,2060年消費占比將超過80%。新能源礦產需求將持續增長,2020-2040年全球銅消費將增長62%、鋁增長44%、鋰增長8倍、鈷增長2倍、鎳增長1倍。據國際能源署預測,到2040年,全球銅、鋰、鈷等新能源行業的產值有望達到2500億美元,屆時將超過煤炭產業產值。
5、發達國家戰略性礦產安全保障舉措
(1)美國:通過擴大本土供給、加強盟友合作等方式保障礦產資源供應鏈安全
①修改《采礦法》,促進本土戰略性礦產開發生產
②提出“能源資源治理倡議”,并邀請加拿大、澳大利亞、巴西等10國加入,謀求稀土、鋰、鈷、鎳等新能源礦產安全
③著手打造“金屬北約”,美國與加拿大等10個國家或地區建立“礦產安全伙伴關系”
④與澳大利亞簽署《凈零技術加速伙伴關系》,進一步加強兩國關鍵礦產和材料等方面合作
(2)歐盟:高度關注供給多元化及新能源礦產供應安全
①推動本土礦產資源勘查開發、強化二次供應、加強替代技術研發等系列措施
②俄烏沖突影響,歐洲多國重啟燃煤發電
(3)日本:持續推進海外資源開發、本土資源回收利用、儲備體系完善和融入美歐礦產資源供應鏈體系
①擴展石油天然氣金屬礦產資源機構職能,支持綠地項目投資
②出臺“確保稀有金屬安全戰略”,加強二次資源循環利用以及替代技術研究
③提高部分稀有金屬儲備量至半年消費量以上,儲備量不再公開發布
④企業通過與西方財團互相持股,融入美國和西歐礦產資源供應鏈體系
(4)對我國的啟示
一是提高我國戰略性礦產清單厘定與發布頻率。當前世界正面臨百年未有之大變局,國際形勢變化較快,與美國最長三年厘定一次戰略性礦產清單相比,我國戰略性礦產清單調整周期較長,應縮短厘定周期,建議至多三年重新評估一次,并在必要時根據形勢變化及時調整。
二是盡快提高國內戰略性礦產供應能力。美國、歐盟等均加大本土礦業開發力度保障戰略性礦產安全。我國需盡快梳理制約國內礦業發展的政策和制度因素,及時調整政策導向、繁榮礦業市場,加大社會勘查投入、提高戰略性礦產儲量,提升資源采選水平。
三是加強二次資源循環利用以及替代技術研究。相比發達國家,我國二次資源利用率普遍較低,應盡快提高二次資源利用水平,強化我國短缺礦產的替代技術研究,支撐國內資源穩定供應。
四是積極與其他礦業國家開展戰略性礦產及下游產業鏈全面合作,促進各國共同繁榮發展,維護好國際礦業市場秩序,鞏固、提升我國在國際礦業市場地位,保障我國戰略性礦產安全。
〖押題預測〗
鈷作為電動汽車電池與儲能系統中重要的原材料之一,是支撐低碳能源轉型不可或缺的關鍵金屬。下圖為2000~2020年日本精煉鉆生產量、進口量和對外依存度狀況示意圖。2022年,日本參與了美國和加拿大等西方國家組建的“可持續關鍵礦產(稀土、鈷、鎳等)聯盟”。完成下面小題。
1.由圖可知,2000~2020年日本精煉鈷( )
A.進口量整體呈下降趨勢 B.對外依存度持續降低
C.生產量總體呈增加趨勢 D.進口來源地數量減少
2.日本參與美國和加拿大等西方國家組建的“可持續關鍵礦產聯盟”,可以( )
A.增加國內精煉鉆生產量 B.保障鈷資源供應安全
C.降低鈷資源對外依存度 D.消除鈷產品貿易壁壘
【答案】1.C 2.B
【解析】1.由圖可知,2000~2020年日本精煉鈷生產量變化趨勢大致先增后降,總體呈增加趨勢,C正確;進口量波動較大,但整體呈增加趨勢,A錯誤;對外依存度有上升、有下降,不是呈持續降低變化趨勢,B錯誤;從圖中無法獲取進口來源地數量信息,D錯誤。故選C。
2.結合所學知識分析可知,日本參與美國和加拿大等西方國家組建的“可持續關鍵礦產聯盟”,可保障稀土、鈷、鎳等資源的進口穩定性,保障其供應安全,B正確;無法增加國內精煉鈷生產量,A錯誤;沒有降低鈷資源對外依存度,C錯誤;不能消除鈷產品貿易壁壘,D錯誤。故選B。
【分析】保證國家能源安全應該:拓展能源供應渠道;保障能源運輸安全〔運輸方式多樣化〕;加強能源勘探開發;建立能源儲備基地;實施可持續發展的能源戰略,開發與節約并重、把節約放在首位;努力使用多種能源,有效開發替代能源等。
鎢是國民經濟和現代國防建設等重要領域中難以替代的戰略性礦產資源。我國鎢資源儲量占全球56%,精鎢礦產量占全球80%以上。雖然再生鎢資源回收利用優勢明顯,但在鎢產量中占比不高。下表是每噸鎢金屬回收與傳統鎢冶煉的優勢對比。據此,完成下面小題。
項目 傳統鎢冶煉 資源回收
產生廢渣量/t 0.4~0.5 1t廢渣中可回收0.8~0.9t鎢金屬,產生0.1t廢渣
產生廢水量/t 1.28 0.23
耗能/(kW·h) 23.45 2.36
3.與傳統的野外勘探相比,利用資源衛星開展鎢礦資源勘探的優勢是( )
A.快速劃定礦區范圍 B.精確定位礦產露頭
C.不受天氣變化限制 D.實時監測礦產位移
4.我國要實現再生鎢資源大幅度回收,應需的重大舉措是( )
A.加碼政策力度 B.提高環境標準
C.革新回收技術 D.進口先進設備
5.從國家安全角度看,目前中國鎢礦資源政策合理可行的是( )
A.建立安全的全球資源供應系統 B.實行鎢礦資源的出口配額管理
C.大力發展鎢礦資源的替代產品 D.增加鎢礦資源的勘探開采力度
【答案】3.A 4.A 5.B
【解析】3.與傳統野外勘探相比,資源衛星勘探范圍廣、速度快,可快速劃定礦區范圍,A正確;資源衛星具有一定的精度,但其定位礦產露頭不如傳統野外勘探精確,B錯誤;資源衛星勘探易受陰雨等天氣的影響,C錯誤;礦產形成后,位置一般相對穩定,D錯誤。故選A。
4.我國再生鎢資源回收占鎢產量比例不高,主要是因為社會回收體系不完善,鎢資源回收利用意識不強,故加碼政策力度,完善回收體系,加強回收意識,可以較好地實現再生鎢資源大幅度回收,A正確;回收再生鎢資源,與環境標準關系不大;對技術要求不高;也不需要進口先進設備,BCD錯誤。故選A。
5.我國鎢資源儲量和精鎢礦產量均較高,故建立安全的全球資源供應系統對我國短期內鎢資源安全作用不大,A錯誤;因我國鎢資源儲量和產量均較高,鎢是國民經濟和現代國防建設等重要領域中難以替代的戰略性礦產資源,而國際社會對鎢礦需求量較大,因此為保證資源安全,我國應實行鎢礦資源的出口配額管理,B正確;鎢是難以替代的戰略性礦產資源,難以在短期內發展替代品,且我國儲量和產量較大,短期內發展替代品的迫切性不高,C錯誤;我國鎢資源儲量和產量均較高,可以滿足社會經濟發展,短期內無需增加勘探開采力度,D錯誤。故選B。
【分析】對非可再生資源:貫徹“在開發中保護,在保護中開發”的方針,適度開發,擴大加工深度;提高資源利用率;開發替代能源,降低對其依賴程度;加強勘探,增加可采儲量;充分利用國內外市場;建立儲備體系。
鉭電容是現代高端電子、航空航天等工業中必備的部件。江西省宜春鉭鈮礦是我國可供工業用途開發的礦床之一,其查明具有內蘊經濟價值的資源量僅為1.4萬噸左右,但已占到全國鉭礦資源總量的28%以上。多年來,我國鉭礦、鉭電容產品始終處于凈進口狀態,而鉭產業的中低端鉭粉產品則保持著凈出口?!耙粠б宦贰北尘跋?,眾多中國礦產企業走出國門與非洲、南美洲等國家合作開發礦產資源。下圖示意“一帶一路”框架下托管式礦產資源開發國際合作模式。據此完成下面小題。
6.據材料分析,我國進口鉭礦、鉭電容商品,出口鉭粉的主要原因是( )
①鉭礦開采成本較高 ②鉭產業技術水平低 ③鉭礦資源稟賦較差 ④鉭粉產品附加值高
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
7.“一帶一路”背景下,我國礦產企業在國際合作中采用托管式開發模式,主要目的是為了( )
A.降低國外資源開發成本 B.提升我國選礦采礦技術
C.提高企業海外運營效率 D.促進沿線國家經濟發展
【答案】6.B 7.C
【解析】6.從產業鏈來看,鉭礦開采為上游環節,鉭粉生產為中游環節,鉭電容商品為下游環節。“江西省宜春鉭鈮礦是我國……其查明具有內蘊經濟價值的資源量僅為1.4萬噸左右,……,多年來,我國始終在鉭礦、鉭電容商品中處于凈進口狀態”,是因為我國鉭礦資源品質不高且極度稀缺,同時鉭產品自主開發能力不夠強大,產品大都為低端產品(如鉭粉),附加值低,高檔產品生產力不足,②③正確;鉭礦開采成本較高不利于鉭礦開采和鉭粉出口,①錯誤;鉭粉產品處于初級產品,附加值低,④錯誤。綜上所述,B正確,ACD錯誤。故選B。
7.從圖中可以看出我國礦產企業在國際合作中采用托管式開發模式,在國外開發資源,成本較高,A錯誤;該模式有利于提高企業海外運營效率,從而快速得到產出和收益,C正確;該模式不能提升我國選礦采礦技術,主要目的也不是為了促進沿線國家經濟發展,BD錯誤。故選C。
【分析】工業區位因素中的自然因素有地形、水源等,社會經濟因素有土地成本、原料、交通運輸、動力、市場、勞動力素質及成本、環境、基礎設施、工業基礎、政策法規等。
俄羅斯北極地區(包括其陸地領土和海洋部分)能源礦產資源富集,是我國戰略資源保障重要潛力區。近年來,我國與俄羅斯大力開展北極航道合作,共同打造“冰上絲綢之路”,下圖為北極航線示意圖。據此完成下面小題。
8.俄羅斯北極地區資源開發難度大、成本高的原因主要是( )
①資源分布較分散②開發技術較落后③惡劣的氣候環境④薄弱的基礎設施
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
9.“冰上絲綢之路”的建設對我國最重要的影響是( )
A.保障我國能源的安全 B.縮短資源運輸的時間
C.增加資源的進出口量 D.提高貨物市場競爭力
10.與②段相比,①段通航時間更長的主要原因是( )
A.緯度相對較低 B.受陸地影響小 C.受暖流影響大 D.冷高壓影響小
【答案】8.D 9.A 10.C
【解析】8.材料中提到俄羅斯北極地區能源礦產資源富集,①錯誤;俄羅斯作為資源大國,資源開采歷史悠久,開發技術先進,②錯誤;北極地區緯度高,氣候寒冷,多暴雪、大風等惡劣天氣,施工難度大,③正確;北極地區人煙稀少,經濟落后,基礎設施落后,導致開發成本增加,④正確。故選D。
9.現在國際局勢緊張,走原來的傳統航道風險增大,東北航線所經地區與我國經濟往來頻繁,國際關系相對較好,利于保障能源資源的運輸安全,A正確;縮短資源運輸的時間、增加資源的進出口量、提高貨物市場競爭力都是打造“冰上絲綢之路”的影響,但不是當前最重要的影響。BCD錯誤。故選A。
10.①段和②段均位于70°N附近,緯度位置差別不大,對通航時間的影響較小,A錯誤;①段和②段均處于沿海,離陸地距離差別不大,B錯誤;①段受北大西洋暖流的影響,水溫較高,無結冰期,通航時間較長,C正確;①段和②段均位于70°N附近,處于極地東風帶,受冷高壓影響均較小,D錯誤。故選C。
【分析】俄羅斯遠東地區蘊藏極為豐富的油氣、礦產資源,堪稱資源寶庫,深入北極圈的亞馬爾半島擁有全世界最豐富的天然氣儲備,但是因地理和氣候原因,加上資金、人力和基礎設施匱乏,使它們成為最難開采的氣田之一。目前,“冰上絲綢之路”中通航環境最好、運輸價值最高的東北航線所在的海域,夏秋兩季冰雪消融趨勢已達到每10年10%—15%,東北航線將會越來越適合航行,適航時間也會逐漸延長,未來甚至有可能實現全面通航。對于我國來說,共建“冰上絲綢之路”能保障我國能源的安全,更是有助于港口發展并緩解我國能源緊張局面。
在新能源技術高速發展背景下,全球鋰產業鏈資源端利潤暴漲,多國將鋰礦資源列入國家戰略性資源,并出臺一系列保護政策,津巴布韋則全面禁止上游產品出口。我國鋰產業鏈中游產能位居世界前列。但有學者預測,未來我國本土鋰產業鏈中下游企業或將有“抱團”向海外轉移的趨勢。讀鋰產業鏈示意圖(下圖),據此完成下面小題。
11.津巴布韋政府全面禁止鋰產業鏈上游產品出口,可能是因為( )
A.資源市場形勢不佳 B.本土產業結構單一
C.鋰礦資源儲量奇缺 D.國內市場需求量大
12.為抵御鋰產業鏈風險,保護國家鋰礦資源安全,實現可持續發展,可以采取的措施有( )
①集中發展產業鏈資源端②提高鹽湖提鋰技術水平③建設鋰礦戰略儲備基地④加大鋰礦資源出口力度
A.①② B.①④ C.③④ D.②③
【答案】11.B 12.D
【解析】11.由圖可知,鋰礦資源為產業鏈上游產品,屬于工業初級產品。津巴布韋屬于發展中國家,產業結構單一,長期依賴農工業初級產品生產,禁止鋰礦資源出口可以促使本土企業延長產業鏈,增加產品附加值,優化產業結構,B正確;結合材料可知,全球鋰產業鏈資源端利潤暴漲,多國將鋰礦資源列入國家戰略性資源,鋰礦資源市場形勢良好,A錯誤;津巴布韋礦產資源豐富,鋰礦資源儲量充足,C錯誤;津巴布韋鋰產業鏈下游發展較為落后,鋰礦資源需求量小,D錯誤。故選B。
12.由材料可知,依靠出口鋰礦資源、集中精力發展鋰產業鏈資源端,產品附加值低,不利于未來長期發展,且危害國家鋰礦資源安全,①④錯誤;提高鹽湖提鋰技術水平,增加鋰礦資源產量,同時建設鋰礦戰略儲備基地,可以保障我國戰略鋰礦資源的儲量,保護我國鋰礦資源安全,為未來鋰產業鏈發展提供資源保障,②③正確,故選D。
【分析】鋰礦資源是金屬礦產資源之一。指鋰礦儲量、儲量基礎、資源量。全球已查明的鋰資源量達1200多萬噸。中國鋰資源非常豐富。鹽湖鹵水鋰礦主要集中在青海、西藏、湖北等省。礦物鋰礦主要分布在四川省和新疆維吾爾自治區。
金屬鎳具有耐腐蝕、耐高溫、抗氧化、延展性好等優良性能,是制備不銹鋼、高溫合金、動力電池等的重要原材料,屬于制造業發展的關鍵支撐材料。我國作為世界上最大的鋰電池和不銹鋼生產國,每年都要消耗大量的鎳資源,但國內鎳資源儲量僅占世界的3%左右。下圖示意世界四大鎳礦產品進口國進口結構(圓圈大小表示貿易規模大?。?,據此完成下面小題。
13.下列國家中,在國際鎳礦產品出口中占據重要地位的是( )
A.印度尼西亞 B.瑞士 C.芬蘭 D.英國
14.為提高鎳資源供應安全度,我國可采取的措施是( )
A.加大國內資源開采力度 B.投資入股海外鎳礦
C.縮小相關產業規模 D.提高采購價格
【答案】13.A 14.B
【解析】13.根據圖片分析可知,印度尼西亞與中國、韓國鎳礦產品貿易規模較大,且箭頭指向中國、韓國,說明印度尼西亞是中韓兩國鎳礦產品的重要供應國,說明其在國際鎳礦產品出口中具有重要地位,A正確;瑞士在圖片中鎳礦貿易額規模很小,且并沒有箭頭指向其他國家,故其不是主要的鎳礦產品出口國,B錯誤;根據圖片可知,有多個國家指向芬蘭和英國,說明這兩國是鎳礦產品的主要進口國,CD錯誤。故選A。
14.我國鎳礦儲量有限,加大國內資源的開采力度不能從根本上解決問題。A錯誤;通過投資入股海外鎳礦、購買采礦權的方式,可提高與進口來源國家鎳資源貿易的穩定性和可靠性,是可行的措施,B正確;縮小相關產業規模,不利于我國產業的發展,C錯誤;提高采購價格依然無法擺脫鎳礦供應“受制于人”的局面,且提高采購價格會增加鎳礦產品的生產成本,不利于產業發展,D錯誤。故選B。
【分析】戰略性關鍵礦產是對國家經濟發展至關重要、對戰略新興產業不可或缺,同時又被打上地緣政治烙印的一類礦產資源。戰略性關鍵礦產的種類因國家經濟發展階段、經濟結構和全球化產業分工不同而呈現某些時空演變規律。
礦產資源是經濟社會發展的重要物質基礎。2035年前,我國大多數礦產消費仍將持續增長,但是國內找礦難度不斷增大,石油、鐵、鋼等緊缺礦產供應“大頭在外”的局面短期難以改變。越來越多的國家更加重視礦產資源安全問題,使得全球礦產資源爭奪變得更加激烈。下圖示意2021年中國與全球主要礦產品產量增幅,據此完成下面小題。
15.圖示反映我國礦產資源最緊缺的是( )
A.鉻礦 B.銅礦 C.鎳礦 D.鉛礦
16.我國緊缺礦產資源“大頭在外”局面短期難以改變的主要原因是( )
A.國內開采成本高,進口更廉價 B.全球產礦國減少,出口國更集中
C.礦產資源集團化,供應鏈穩定 D.國內礦產量有限,且消費量巨大
【答案】15.A 16.D
【解析】15.讀圖可知,圖中鉻礦產量增幅為負值,銅礦、鎳礦、鉛礦產量增幅均為正值,說明鉻礦資源最緊缺,A對,BCD錯。故選A。
16.我國緊缺礦產資源“大頭在外”局面短期難以改變的主要原因是國內礦產量有限,且消費量巨大,D對;與國內開采成本高,進口更廉價有關,但不是主要因素,A錯;圖示信息不能顯示全球產礦國減少,出口國更集中,B錯;礦產資源集團化,礦產資源集中在少數幾個國家手中,供應鏈更加不穩定,C錯。故選D。
【分析】戰略性關鍵礦產是對國家經濟發展至關重要、對戰略新興產業不可或缺,同時又被打上地緣政治烙印的一類礦產資源。戰略性關鍵礦產的種類因國家經濟發展階段、經濟結構和全球化產業分工不同而呈現某些時空演變規律。
17.閱讀材料,完成下列要求。
鋰是自然界中最輕的金屬,被廣泛應用于航空、通信、核聚變發電等領域。近十年來,我國鋰產量占世界的13%~15%,消費量占世界的24.5%,是全球最大的鋰消費國。目前世界鋰鹽生產中鹽湖鹵水提鋰占主導地位,而我國鹵水提鋰產量占鋰總產量的份額較低,礦石提鋰產量占主導地位,且多為小規模、粗放式生產。鹽湖鹵水提鋰一般直接產品為工業級碳酸鋰,需要經過一定的提純技術方可轉化為深加工鋰產品,提鋰技術難度相對較高,且技術通用性差,不同鹽湖資源稟賦需要不同的提鋰技術。下表示意我國鋰礦類型及分布。
礦床類型 礦床式 主要分布地區
鹽湖鹵水型鋰礦 柴達木式硫酸鹽型鹽湖鋰礦 柴達木盆地
扎布耶式碳酸鹽型鹽湖鋰礦 青藏高原
花土溝式氯化物型油田水鋰礦 柴達木盆地
硬巖型鋰礦 甲基卡式花崗偉晶巖型鋰輝石礦 松潘—甘孜造山帶
宜春式花崗巖型鋰云母礦 華南
可可托海式花崗偉晶巖型鋰輝石礦 阿爾泰造山帶
湘源式云英巖型鋰礦 華南
(1)描述我國鋰礦資源的空間分布特征。
(2)分析目前我國鹽湖鋰資源開發程度低的原因。
(3)請為保障我國鋰資源安全提出可行性建議。
【答案】(1)整體分布不均;主要分布在青藏高原、柴達木盆地、松潘—甘孜造山帶、華南地區以及阿爾泰造山帶等地;鹽湖鹵水型鋰礦主要分布在柴達木盆地和青藏高原;硬巖型鋰礦主要分布在松潘—甘孜造山帶、華南地區和阿爾泰造山帶。
(2)提鋰技術難度相對大,且技術通用性差;生產成本高;對生態環境影響大,環境效益低;基礎設施薄弱,運輸困難。
(3)加強鹽湖鹵水提鋰技術研發,提高提鋰技術的水平和通用性;加強對鋰資源的勘查和評價工作,合理規劃和開采鋰資源;在開發過程中嚴格執行環保法規,減少對生態環境的影響;加大對偏遠地區基礎設施建設的投入,改善交通運輸條件。
【分析】本題以“我國鋰礦類型及分布”為材料設置問題,涉及礦產資源的分布、鋰礦資源的開發、礦產資源與國家安全等相關知識,旨在考查考生獲取和解讀地理信息、調動和運用地理知識、描述和闡釋地理事物、論證和探討地理問題的能力,體現區域認知、綜合思維的學科核心素養。
【詳解】(1)從表格中可以看出,我國鋰礦資源主要分布在以下幾個地區:青藏高原:扎布耶式碳酸鹽型鹽湖鋰礦主要分布在此地區;柴達木盆地:柴達木式硫酸鹽型鹽湖鋰礦、花土溝式氯化物型油田水鋰礦主要分布在此地區;松潘—甘孜造山帶:甲基卡式花崗偉晶巖型鋰輝石礦主要分布在此地區;華南地區:宜春式花崗巖型鋰云母礦和湘源式云英巖型鋰礦主要分布在此地區;阿爾泰造山帶:可可托海式花崗偉晶巖型鋰輝石礦主要分布在此地區;從這些分布特征可以看出,我國鋰礦資源較為豐富,但地區分布不均,主要集中在青藏高原、柴達木盆地、松潘—甘孜造山帶、華南地區以及阿爾泰造山帶等地。其中,鹽湖鹵水型鋰礦主要分布在柴達木盆地和青藏高原;硬巖型鋰礦主要分布在松潘—甘孜造山帶、華南地區和阿爾泰造山帶。
(2)目前我國鹽湖鋰資源開發程度低的原因有以下幾點:①技術難題:鹽湖鹵水提鋰需要較高的提純技術,將其轉化為深加工鋰產品,不同鹽湖資源稟賦需要不同的提鋰技術,技術通用性差,導致開發難度較大。②生產成本:鹽湖鹵水提鋰的生產成本較高,特別是在資源稟賦較差的鹽湖地區,生產成本更是高昂。③環境保護:鹽湖鹵水提鋰會對生態環境產生一定影響,因此在開發過程中需要考慮到環境保護問題,這也增加了開發的難度和成本。④開發條件:鹽湖鹵水提鋰需要一定的基礎設施和交通運輸條件。然而,我國部分鹽湖地區地理位置偏遠,基礎設施不完善,交通運輸條件較差,限制了鹽湖鹵水提鋰的發展。
(3)保障我國鋰資源安全可以從加大科技投入、提高資源利用效率、加強環境保護、完善基礎設施等角度來提出可行性建議。①加大科技投入:加強鹽湖鹵水提鋰技術研發,提高提鋰技術的水平和通用性,降低生產成本,從而提高鹽湖鋰資源的開發程度。②提高資源利用效率:加強對鋰資源的勘查和評價工作,合理規劃和開采鋰資源,提高資源利用效率,確保鋰資源的可持續利用。③加強環境保護:在開發過程中嚴格執行環保法規,減少對生態環境的影響,實現鋰資源開發與環境保護的協調發展。④完善基礎設施:加大對偏遠地區基礎設施建設的投入,改善交通運輸條件,為鹽湖鹵水提鋰發展提供支持,降低開發成本。
18.閱讀圖文材料,完成下列要求。
2023年8月起,我國對國內鎵及關聯產品實施出口管制。鎵是一種稀散金屬,以微小的含量主要伴生于鋁土礦中,主要從煉鋁工業的副產物中回收和提取,是半導體產業不可或缺的基礎材料,已被多國列為戰略性礦產資源。我國是金屬鎵的最大生產國,鎵產業一直處于出口粗鎵產品占比過高,進口核心技術深加工產品的尷尬境地。下圖為2019~2022年我國鎵產量變動情況示意圖。
(1)簡述金屬鎵被多國列為戰略性礦產資源的原因。
(2)從資源安全角度,說明我國對國內鎵及關聯產品實施出口管制的積極意義。
(3)隨著我國生態文明建設的持續深入,有人建議我國礦業應該走出國門。請為該觀點提供理論依據。
【答案】(1)金屬鎵稀散伴生于鋁土等其他礦產中,含量少;開采、提取難度較大,產量少,可供應量少;鎵是半導體產業不可或缺的基礎材料,而半導體產業是戰略性高新產業;隨著相關產業迅速發展,鎵產品需求量快速上升,供應緊張。
(2)加強鎵資源戰略儲備,保障國內供應穩定;有利于緩解金屬鎵開采帶來的生態環境破壞;減少鎵礦的消耗,維護國家資源安全與經濟利益。
(3)我國生態環保要求提高,國內礦產資源開發成本提高,經濟性下降;礦產資源在全球分布具有不均衡性;礦產需求量上升,礦產品價格上漲,到國外開發礦產可能盈利;我國礦業走出去,有利于國際產能合作,通過優勢產能走出去推進制造業升級;我國礦業走出去,有利于提高我國能源資源進口渠道多元化,保障國家能源資源安全。
【分析】本題以金屬鎵為材料設置試題,涉及礦產資源生產與消費特點、礦產資源與國家安全等相關知識點,考查學生獲取和解讀地理信息、調動和運用地理知識解決問題的能力,體現區域認知、綜合思維、人地協調觀的學科素養。
【詳解】(1)據材料“鎵是一種稀散金屬,以微小的含量主要伴生于鋁土礦中”可知金屬鎵稀散伴生于鋁土等其他礦產中,含量少;據材料“主要從煉鋁工業的副產物中回收和提取”可知鎵的開采、提取難度較大,產量少,可供應量少;據材料可知鎵是半導體產業不可或缺的基礎材料,而半導體產業是戰略性高新產業;隨著半導體相關產業迅速發展,對于鎵產品需求量會快速上升,供應緊張,所以金屬鎵被多國列為戰略性礦產資源。
(2)資源安全包括供給安全和消費安全,也包括開展、加工、利用過程中可能產生的其他安全問題。結合所學知識,從資源安全角度應當加強鎵資源戰略儲備,保障鎵資源國內供應穩定;有利于緩解金屬鎵開采過程中對于生態環境帶來的破壞;減少鎵礦的消耗,從而維護國家資源安全與經濟利益。
(3)結合所學知識,隨著我國生態環保要求的提高,國內礦產資源開發成本也隨之提高,經濟性下降;結合所學知識可知礦產資源的分布是不均衡的;隨著礦產需求量上升,礦產品價格也會跟著上漲,所以去到國外開發礦產可能盈利;我國礦業走出去,能夠提高國際產能的合作,通過優勢產能走出去推進制造業的轉型和升級;我國礦業走出去,可以讓我國能源資源進口渠道變得多元,進一步保障國家能源資源安全。
19.閱讀圖文材料,完成下列要求。
鍺是重要的戰略資源,在通信、航天航空、軍事武器和新能源領域應用廣泛。查明的鍺資源儲量約一半與煤礦伴生,稱為煤層型鍺礦。產自于煤系沉積物中的鍺礦,其中一部分由富含鍺的巖石在一系列外力作用下,形成于泥炭沼澤、湖濱等環境中。我國鍺儲量居世界第二,是全球鍺礦產品生產大國,也是全球最大的鍺出口國。2023年7月,我國宣布對鍺相關物項實施出口管制。下圖為2011—2020年世界鍺產量和中國鍺產量占世界比例變化示意圖。表為2017—2021年我國鍺供需情況和產量結構。
原生鍺產量 國內消費量 凈出口量 原生鍺供需平衡 二次回收鍺產量
2017 79100 59650 18646 804 1200
2018 94900 75050 13262 6588 28000
2019 85700 78230 17854 -10384 21000
2020 97000 115000 -192 -17808 —
2021 110000 130000 29308 -49308 -
(1)據材料,從外力作用角度說明煤系沉積物中鍺礦的富集過程。
(2)根據數據分析我國鍺礦在開發和利用中可能面臨的問題,并據此提出可行性措施。
(3)從國家安全角度分析我國對鍺進行出口管制的原因。
【答案】(1)地質歷史時期,富含鍺的巖石經過風化、侵蝕,被釋放或溶解在水中,后被流水等外力作用搬運輸送到煤層中富集。
(2)問題:我國鍺礦產量大,占世界的比例高;鍺礦消費量大,出口量大,供需不平衡;總體上導致我國鍺礦儲量下降。措施:二次回收鍺相關產品;加大鍺礦勘測力度;提高技術水平,提高鍺礦利用率;建立鍺礦儲備基地;制定鍺產業發展規劃(如實施出口管制)。
(3)保障國內鍺礦供應穩定;提升鍺產業鏈自主創新能力,提高鍺產品附加值,維護國家經濟利益;減少鍺礦開采帶來的生態環境破壞。
【分析】本題以2017—2021年我國鍺供需情況和產量結構為背景材料,涉及礦產的形成、礦產資源的開發和利用過程中的問題和措施、保障國家安全的原因等知識點,考查學生獲取和解讀地理信息、調動和運用相關地理知識的能力。
【詳解】(1)根據材料,鍺是伴生元素,產自于煤系沉積物中的鍺礦,其中一部分由富含鍺的巖石在一系列外力作用下,形成于泥炭沼澤、湖濱等環境中。因此從外力角度,富集過程包括外力的風化、侵蝕和沉積作用。地質歷史時期,富含鍺的巖石經過風化和侵蝕,被釋放或溶解在水中,后被流水等外力作用搬運輸送到煤層中富集。
(2)根據圖1和表2數據可知,在開發方面,我國鍺礦開采產量大,占世界的比例高;在利用方面,鍺礦消費量大,出口量大,自2019年開始,原生鍺供需平衡為負值,且數值逐漸增大,供需不平衡;總體上會導致我國鍺礦儲量下降。針對這一問題,可以采取二次回收鍺相關產品,加強對資源的回收利用;加大鍺礦勘測力度,加強資源的儲備;提高技術水平,提高鍺礦利用率;建立鍺礦儲備基地,進行戰略保護;2023年7月,我國宣布對鍺相關物項實施出口管制,制定鍺產業發展規劃(如實施出口管制)等措施。
(3)可以從資源安全和生態環境安全等方面進行作答。我國對鍺礦進行出口管制,可以保障國內鍺礦供應穩定;提升鍺產業鍺自主創新能力,延長產業鏈,提高鍺產品附加值,促進該產業可持續發展,維護國家經濟利益;減少出口可減少鍺礦開采,減少鍺礦開采帶來的生態環境破壞。
20.閱讀圖文資料,完成下列要求。
材料一 稀土是新能源產業、人工智能等高精尖產業發展中必不可少的戰略性資源。目前,我國已探明的稀土儲量、供應量、冶煉分離技術均位居世界第一。2019年,我國以全球38%的稀土資源儲量供應了全球80%的稀土市場份額,但如何把我國稀土資源優勢轉化為戰略優勢,仍是我國稀土產業面臨的重大挑戰。
材料二 專利資產指數反映個別專利創造長期競爭優勢的能力。我國稀土冶煉分離技術世界第一,其他國家均沒有稀土分離技術的應用,全球80%以上的稀土產業集中在中國境內。但我國下游產品應用專利不足,眾多企業集中于產業鏈較短的上中游,稀土企業“多、小、散”,資源以“薄利多銷”的形式出口。下左圖為世界主要國家稀土產業專利資產指數,下右圖為稀土產業鏈示意圖。
(1)與美日兩國相比,說明我國稀土專利資產指數特點及其原因。
(2)分析我國稀土企業“多、小、散”的主要原因。
(3)指出我國稀土產業正面臨的主要問題。
【答案】(1)特點:專利資產指數低,呈增長趨勢。原因:側重稀土冶煉分離技術,對下游產品投資少,應用專利不足;稀土資源戰略地位高,國家對稀土分離技術應用專利開始高度重視。
(2)我國稀土儲量大,稀土企業投資成本低;稀土生產技術門檻低,企業生產容易﹔稀土礦區地價低,建廠容易;稀土產品需求量大,市場廣闊;管理機構監管不到位等。
(3)稀土產品多位于產業鏈低端,產品附加值低;小企業產品同質化,企業間惡性競爭;過量開采稀土資源,資源儲量快速減少;稀土開采和加工過程中,造成了嚴重的生態破壞和環境污染。
【分析】本題以稀土資源開發為背景材料,涉及到資源分布特點、工業區位因素、資源開發中存在的問題等知識,主要考查學生調動知識、運用知識解決問題的能力,體現學生的綜合思維、人地協調觀等學科素養。
【詳解】(1)由圖可知,我國專利資產指數低于美國和日本。2000-2010年我國專利資產指數低于美國和日本,2010-2020年我國專利資產指數大幅增長,與美國和日本差距縮小。原因包括經濟、科技、政策等方面。經濟發展水平:我國經濟發展水平較低,落后于美國和日本,所以專利資產指數低。科技:在稀土科技發展方面,我國更加注重的是稀土冶煉分離技術,對延長產業鏈,對下游產品的投資力度不夠,應用專利不足。政策:稀土為戰略性國家資源,隨著國家重視力度的加大,國家合理開發利用政策的實施,加大了對應用專利的重視力度,促進了應用專利的發展。
(2)根據材料信息“我國已探明的稀土儲量、供應量、冶煉分離技術均位居世界第一”可知我國稀土儲量大,有利于小型稀土企業的生存;根據材料信息“國稀土冶煉分離技術世界第一”,可知我國稀土分離技術較發達,企業能夠輕松進入稀土領域投資建廠;稀土主要分布在內蒙古等地,地價較低,投資較??;稀土的市場規模大,利潤較高,吸引了大量游資進入該領域;國家對于稀土資源的監管力度不夠,變相的促進了小型稀土企業的發展等。
(3)我國稀土儲量全球占比下降需求量卻高速增長。結合文字材料可知,我國稀土產業中低端稀土產品占比大,產品附加值比較低。企業之間,產品相似度比較高,缺乏市場競爭力,甚至出現了企業之間惡性競爭等。在稀土的開發和加工過程中,不注意環境保護和生態治理,造成了嚴重的生態環境問題。稀土資源的不合理開發和利用,導致資源數量的急劇減少等。專題42:戰略性礦產
〖備考指導〗
戰略性礦產是對國家經濟發展至關重要、對戰略新興產業不可或缺,同時又被賦予地緣政治色彩的一類礦產資源。了解戰略性礦產應用及其領域,追溯戰略性礦產種類的時空變化,分析各國之間戰略性礦產的競爭關系,探討中國戰略性礦產供應鏈和產業鏈安全需要關注的問題,對于制定中國戰略性礦產戰略,支撐國家現代化建設意義重大。復習時能夠借助圖表歸納戰略性礦產資源的空間分布特征,能夠分析戰略性礦產資源開發對區域目前、未來發展的影響,能夠闡述不同區域面臨的戰略性礦產資源安全問題并且提出對策。
〖真題回顧〗
(2023·河北·高考真題)閱讀圖文材料,完成下列要求。
鋰是我國戰略性礦產資源,開發鹽湖鋰礦對保障我國鋰資源安全意義重大。為探究鹽湖鋰礦成因與可持續開發問題,蘇揚老師組織學生搜集了柴達木盆地那棱格勒河流域富鋰鹽湖相關資料(下圖)。資料表明:(1)印度洋板塊與歐亞板塊碰撞導致青藏高原隆升和柴達木盆地內部凹陷,為該地鹽湖鋰礦的形成提供了基礎條件;(2)鋰礦物質主要源自沿昆侖斷裂帶和第四紀火山活動區分布的熱泉,被那棱格勒河與地下水搬運至終端湖;(3)受蒸發和補給等因素影響,一方面湖區萎縮,分裂成三個鹽湖,另一方面含鋰湖水蒸發濃縮,形成多成分共生鋰礦;(4)為開發東、西臺吉乃爾鹽湖鋰礦,修筑了人工堤壩,使河水不再·注入東、西臺吉乃爾鹽湖而改入鴨湖。
(1)經緯和丹霞兩位同學分別從內、外力作用角度探究了該地鹽湖鋰礦的成礦條件。下面是他們各自的觀點,請任選其一并加以分析。
經緯:板塊構造運動是鹽湖鋰礦形成的先決條件。
丹霞:流水搬運是鹽湖中鋰富集的主要途徑。
(2)試述鴨湖可作為后備鋰礦資源庫的條件。
(3)若未來東、西臺吉乃爾鹽湖鋰礦資源枯竭,請基于“綠色低碳”理念,提出開發鴨湖鋰礦的工程和技術措施。
〖基礎知識〗
1、概念:戰略性礦產資源與國家利益存在不同程度的相關性。它一是反映在國家危急時期的戰略需要;二是體現在國家經濟社會發展的重大戰略實施時期減少潛在發展危機的戰略需要上。
2、中國和美國戰略性礦產的比較:
由于國家國情不同,戰略性礦產資源的界定也不竟相同。
戰略性礦產對國家的科技,經濟,軍事乃至國防都有著重大意義。然而,戰略性礦產資源的短缺卻需要考慮到供應風險和替代性問題,這兩大問題也會成為影響劃分戰略性礦產的關鍵因素之一。
我國發布的“戰略性礦產名錄”同樣也是基于這一系列因素的考慮。我國戰略性礦產資源有的較為短缺,需要從其他國家進口;有的礦產卻儲量豐富。比如,江西大余被稱為“鎢都”,云南個舊被稱為“錫都”,云南蘭坪被稱為“鋅都”等等,這些儲量豐富的戰略性礦產保障了我國經濟的良好發展。
而美國認定的這些“關鍵礦物”,是指對美國的經濟和國家安全具有至關重要作用的非燃料礦物或礦物材料,其供應鏈容易受到破壞,其應用功能在制造產品時必不可少,缺乏后會對經濟或國家安全產生重大影響。根據美國地質調查局的數據顯示,這份關鍵礦物清單里的31種礦物,美國主要依賴進口。
3、主要礦產資源的用途:
(1)鈾:鈾礦可以提取鈾用于核工業,包括軍用(核彈)和民用(核電站),還可以從中提取到鐳和其他稀土元素。核電廠的燃料來源鈾235是一種從地球誕生就存在的天然放射性元素,其從鈾礦開采、加工而來,也是當前核電廠的絕對主力燃料。
(2)鉻:在冶金工業上,鉻鐵礦主要用來生產鉻鐵合金和金屬鉻。鉻鐵合金作為鋼的添加料生產多種高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼。金屬鉻主要用于與鈷、鎳、鎢等元素冶煉特種合金。這些特種鋼和特種合金是航空、宇航、汽車、造船,以及國防工業生產槍炮、導彈、火箭、艦艇等不可缺少的材料。
在耐火材料上,鉻鐵礦用來制造鉻磚、鉻鎂磚和其他特殊耐火材料。
鉻鐵礦在化學工業上主要用來生產重鉻酸鈉,進而制取其他鉻化合物,用于顏料、紡織、電鍍、制革等工業,還可制作催化劑和觸媒劑等。
(3)鋁(鋁土礦):鋁土礦是生產金屬鋁的最佳原料,也是最主要的應用領域,其用量占世界鋁土礦總產量的90%以上。鋁土礦的非金屬用途主要是作耐火材料、研磨材料、化學制品及高鋁水泥的原料。鋁土礦在非金屬方面的用量所占比重雖小,但用途卻十分廣泛。
(4)鈷:鈷的物理、化學性質決定了它是生產耐熱合金、硬質合金、防腐合金、磁性合金和各種鈷鹽的重要原料。
鈷基合金或含鈷合金鋼用作燃汽輪機的葉片、葉輪、導管、噴氣發動機、火箭發動機、導彈的部件和化工設備中各種高負荷的耐熱部件以及原子能工業的重要金屬材料。在化學工業中,鈷除用于高溫合金和防腐合金外,還用于有色玻璃、顏料、琺瑯及催化劑、干燥劑等。同時,鈷也是永久磁性合金的重要組成部分。
(5)鎢:鎢在冶金和金屬材料領域中屬高熔點稀有金屬或稱難熔稀有金屬。鎢及其合金是現代工業、國防及高新技術應用中的極為重要的功能材料之一,廣泛應用于航天、原子能、船舶、汽車工業、電氣工業、電子工業、化學工業等諸多領域。特別是含鎢高溫合金主要應用于燃氣輪機、火箭、導彈及核反應堆的部件,高比重鎢基合金則用于反坦克和反潛艇的穿甲彈頭。
(6)銻:60%的銻用于生產阻燃劑,而20%的銻用于制造電池中的合金材料、滑動軸承和焊接劑。銻的最主要用途是它的氧化物三氧化二銻用于制造耐火材料。此外,銻能與鉛形成用途廣泛的合金,這種合金硬度與機械強度相比銻都有所提高。
(7)鋰:鋰是一種重要的能源金屬,它在高能鋰電池、受控熱核反應中的應用使鋰成為解決人類長期能源供給的重要原料。50年代,由于研制氫彈需要提取核聚變用同位素6Li,因而鋰工業得到了迅速發展,鋰則成為生產氫彈、中子彈、質子彈的重要原料。鋰的化合物還廣泛用于玻璃陶瓷工業、煉鋁工業、鋰基潤滑脂以及空調、醫藥、有機合成等工業。鋰系列產品廣泛應用于冶煉、制冷、原子能、航天和陶瓷、玻璃、潤滑脂、橡膠、焊接、醫藥、電池等行業。
(8)鋯:鋯礦資源是稀有金屬礦產資源之一。鋯礦按照主要用途分為金屬鋯和工業鋯兩類。金屬核級鋯處于鋯產業鏈最頂端,金屬鋯主要用作核武器與核裝備相關產業,核方面的應用占金屬鋯消耗的90%左右,工業民用方面的應用僅占金屬鋯消耗。金屬鋯及其合金制品處于鋯礦產業鏈的最高環。
(9)錫:錫在冶金工業中主要用于生產鍍錫板(馬口鐵)和各種合金。鍍錫板是錫的主要消費領域,約占錫的消費量的40%左右,它可以用作食品和飲料的容器、各種包裝材料、家庭用具和干電池外殼等。錫在化工方面主要用于生產錫的化合物和化學試劑。錫的有機化合物主要用作木材防腐劑、農藥等,錫的無機化合物主要用作催化劑、穩定劑、添加劑和陶瓷工業的乳化劑。錫精礦是煉錫的主要原料。
(10)稀土:稀土有工業“黃金”之稱,由于其具有優良的光電磁等物理特性,能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料,其最顯著的功能就是大幅度提高其他產品的質量和性能。而且,稀土同樣是電子、激光、核工業、 超導等諸多高科技的潤滑劑。稀土元素在 石油、 化工、 冶金、 紡織、 陶瓷、 玻璃、 永磁材料等領域都得到了廣泛的應用,隨著科技的進步和應用技術的不斷突破, 稀土氧化物的價值將越來越大。
(11)螢石:螢石的用途十分廣泛,隨著科學技術的進步,應用前景越來越廣闊。目前主要用于冶金行業制生產煉鋁熔劑冰晶石的原料,化工行業制氫氟酸、各利氟鹽及制冷劑氟利昂的原料,建材行業作裝飾材料,其次用于輕工、光學、雕刻和國防工業。
(12)鉀鹽:鉀鹽礦主要用于制造工業用鉀化合物和鉀肥;世界上95%的鉀鹽產品用作肥料,5%用于工業。按工業用途,35%用于生產潔凈劑,25%以碳酸鹽和硝酸鹽形式用于玻璃和陶瓷工業中,20%用于紡織和染色,13%制化學藥品;其余用于罐頭工業、皮革工業、電器和冶金工業等。鉀的氯酸鹽、過磷酸鹽和硝酸鹽是制造火柴、焰火、炸藥和火箭的重要原料。鉀的化合物還用于印刷、電池、電子管、照相等工業部門,此外也用于航空汽油及鋼鐵、鋁合金的熱處理。
(13)石墨:石墨在工業上用途很廣,用于制作冶煉上的高溫坩堝、機械工業的潤滑劑、制作電極和鉛筆芯,它廣泛用于冶金工業的高級耐火材料與涂料、軍事工業火工材料安定劑、輕工業的鉛筆芯、電氣工業的碳刷、電池工業的電極、化肥工業催化劑等。鱗片石墨經過深加工,又可生產出石墨乳、石墨密封材料與復合材料、石墨制品、石墨減磨添加劑等高新技術產品,成為各個工業部門的重要非金屬礦物原料。
(13)石油:石油經過加工提煉,得到的產品可以供人們日常生活使用。石油燃料是用量最大的油品。潤滑油和潤滑脂被用來減少機件之間的摩擦,保護機件以延長它們的使用壽命并節省動力。從生產燃料和潤滑油時進一步加工可以得到瀝青。而另外一種產品則是溶溶劑,它是有機合成工業的重要基本原料和中間體。
(14)天然氣:天然氣可以代替煤,用于工廠采暖,生產用鍋爐以及熱電廠燃氣輪機鍋爐。天然氣發電是緩解能源緊缺、降低燃煤發電比例,減少環境污染的有效途徑,且從經濟效益看,天然氣發電的單位裝機容量所需投資少,建設工期短,上網電價較低,具有較強的競爭力。此外,天然氣是制造氮肥的最佳原料,具有投資少、成本低、污染少等特點。
(15)頁巖氣:頁巖氣即蘊藏在頁巖中的天然氣可以通過提供廉價而充足的新型燃料來源,在未來幾十年或將改變世界第一大能源消耗國中國的能源供給格局。它是一種清潔、高效的能源資源和化工原料,主要用于居民燃氣、城市供熱、發電、汽車燃料和化工生產等,用途廣泛。
(16)煤炭:煤炭被人們譽為黑色的金子,工業的食糧,它是十八世紀以來人類世界使用的主要能源之一。煤炭的用途十分廣泛,可以根據其使用目的總結為三大主要用途:動力煤、煉焦煤、煤化工用煤,主要包括氣化用煤,低溫干餾用煤,加氫液化用煤等。動力煤包括:發電用煤,蒸汽機車用煤,建材用煤,一般工業鍋爐用煤,生活用煤,冶金用動力煤等。焦煤的主要用途是煉焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高溫冶煉而成,一般1.3噸左右的焦煤才能煉一噸焦炭。焦炭多用于煉鋼,是鋼鐵等行業的主要生產原料,被喻為鋼鐵工業的“基本食糧”。
(17)煤層氣:煤層氣可能大家聽到的不多,但它的俗稱“瓦斯”大家一定很熟悉。煤層氣可以用作民用燃料、工業燃料、發電燃料、汽車燃料和重要的化工原料,用途非常廣泛。煤層氣的熱值是通用煤的2-5倍,1立方米純煤層氣的熱值相當于1.13kg汽油、1.21kg標準煤,其熱值與天然氣相當,可以與天然氣混輸混用,而且燃燒后很潔凈,幾乎不產生任何廢氣,是上好的工業、化工、發電和居民生活燃料。
(18)鐵:鐵礦石主要用于鋼鐵工業,冶煉含碳量不同的生鐵(含碳量一般在2%以上)和鋼(含碳量一般在2%以下)。此外,鐵礦石還用于作合成氨的催化劑(純磁鐵礦),天然礦物顏料(赤鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦)、飼料添加劑(磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦)和名貴藥石(磁石)等,但用量很少。
(19)銅:在金屬王國里,銅的導電性僅次于銀。銅礦比銀礦多且價格便宜。當今世界,一半以上的銅用于電力和電訊工業。其延展性好,導熱性和導電性高,因此在電纜和電氣、電子元件是最常用的材料,也可用作建筑材料,可以組成眾多種合金。銅合金機械性能優異,電阻率很低,其中最重要的數青銅和黃銅。此外,銅也是耐用的金屬,可以多次回收而無損其機械性能。
(20)金:黃金的社會地位雖在人類數千年的文明史中,歷盡滄桑,沉浮榮辱,升降變遷不定,但至今在眾多的人群之中仍保持著神圣的光環,為世人共同追求的財富。首飾制造是中國黃金市場上最大的需求方。其他工業用金,如手機、軍工產品、甚至寺廟裝飾等都是黃金使用者。
(21)鎳:鎳是一種十分重要的有色金屬原料,被用來制造不銹鋼、高鎳合金鋼和合金結構鋼,廣泛用于飛機、雷達、導彈、坦克、艦艇、宇宙飛船、原子反應堆等各種軍工制造業。在民用工業中,鎳常制成結構鋼、耐酸鋼、耐熱鋼等大量用于各種機械制造業。鎳還可作陶瓷顏料和防腐鍍層,鎳鈷合金是一種永磁材料,廣泛用于電子遙控、原子能工業和超聲工藝等領域,在化學工業中,鎳常用作氫化催化劑。
(22)鉬: 純鉬絲用于高溫電爐和電火花加工還有線切割加工;鉬片用來制造無線電器村和X射線器材;合金鋼中加鉬可以提高彈性極限、抗腐蝕性能以及保持永久磁性等。鉬是植物生長和發育中所需七種微量營養元素中的一種,沒有它,植物就無法生存。動物和魚類與植物一樣,同樣需要鉬。
(23)磷:世界上84%~90%的磷礦用于生產各種磷肥,3.3%生產飼料添加劑,4%生產洗滌劑,其余用于化工、輕工、國防等工業。磷礦又是重要的化工礦物原料。部分磷礦用于制取純磷(黃磷、赤磷)和化工原料,少量用作動物飼料。
(24)錳:在現代工業中,錳及其化合物應用于國民經濟的各個領域。其中鋼鐵工業是最重要的領域,用錳量占90%~95%,主要作為煉鐵和煉鋼過程中的脫氧劑和脫硫劑,以及用來制造合金。其余10%~5%的錳用于其他工業領域,如化學工業(制造各種含錳鹽類)、輕工業(用于電池、火柴、印漆、制皂等)、建材工業(玻璃和陶瓷的著色劑和褪色劑)、國防工業、電子工業,以及環境保護和農牧業等等。
(25)釩:在汽車、航空、鐵路、電子技術、國防工業等部門,到處可見到釩的蹤跡。此外,釩的 氧化物已成為化學工業中最佳催化劑之一,有“化學面包”之稱。把釩摻進鋼里,可以制成釩鋼。釩鋼比普通鋼結構更緊密,韌性、彈性與機械強度更高。
(26)鈦:鈦原料主要用來生產鈦白(二氧化鈦)、金屬鈦(海綿鈦)、含鈦鋼以及焊條涂料。鈦白不僅是性能優異的白色顏料,而且是重要的化工原料。鈦精礦經冶煉成海綿鈦后,再鑄錠并制成工業純鈦和鈦合金鈦材。鈦和鈦合金鈦材主要用于航空和宇航部門。金屬鈦除主要用于生產工業純鈦和鈦合金外,另一用途是為鋼鐵工業生產鈦鐵合金和含鈦鋼。鈦在鋼中作為添加元素,可以改變鋼的性能。此外,主要含鈦礦物金紅石還是優質電焊條涂層不可缺少的原料。
(27)鎂:鎂常用做還原劑,去置換鈦、 鋯、 鈾、 鈹等金屬。主要用于制造輕金屬合金、球墨鑄鐵、科學儀器和 格氏試劑等。也能用于制煙火、閃光粉、鎂鹽、吸氣器、 照明彈等。結構特性類似于鋁,具有 輕金屬的各種用途,可作為飛機、導彈的合金材料。但是鎂在汽油燃點可燃,這限制了它的應用。
此外,鎂在醫療中可用于治療缺鎂和痙攣。鎂是最輕的結構金屬材料之一,又具有比強度和比剛度高、阻尼性和切削性好、易于回收等優點。國內外將鎂合金應用于汽車行業,以減重、節能、降低污染,改善環境。
(28)鉍:主要用于制造易熔合金,熔點范圍是47~262℃,最常用的是鉍同鉛、錫、銻、銦等金屬組成的合金,用于消防裝置、自動噴水器、鍋爐的安全塞,一旦發生火災時,一些水管的活塞會“自動”熔化,噴出水來。在消防和電氣工業上,用作自動滅火系統和電器保險絲、焊錫。鉍合金具有凝固時不收縮的特性,用于鑄造印刷鉛字和高精度鑄型。碳酸氧鉍和硝酸氧鉍用于治療皮膚損傷和腸胃病。
(29)鉑族金屬:鉑族金屬除鋨為藍灰色金屬外,其他均為銀白色金屬。銠金的元素用途多樣,可用來制造加氫催化劑、熱電偶、鉑銠合金等。也常鍍在探照燈和反射鏡上。還用來作為寶石的加光拋光劑和電的接觸部件。純鉑和鈀有良好的延展性,不經中間退火的冷塑性變形量可達到90%以上,能加工成微米級的細絲和箔。銠和銥的高溫強度很好,但冷塑性加工性能稍差。用粉末冶金方法制得的金屬釕在1150~1500℃時才能進行少量塑性加工,而鋨即使在高溫下也幾乎不能進行塑性加工。
(30)鈮:世界上很大一部份鈮以純金屬態或以高純度鈮鐵和鈮鎳合金的形態,用于生產鎳、鉻和鐵基高溫合金。這些合金可用于噴射引擎、燃氣渦輪發動機、火箭組件、渦輪增壓器和耐熱燃燒器材。鈮作為超導材料幾乎不會損失電流,如果使用超導電纜輸電,因為它沒有電阻,電流通過時不會有能量損耗,所以輸電效率將大大提高。
(31)鉭:鉭屬于難熔金屬,常作為合金的次要成份。鉭的化學活性低,適宜代替鉑作實驗器材的材料。鉭在酸性電解液中形成穩定的陽極氧化膜,用鉭制成的電解電容器,具有容量大、體積小和可靠性好等優點,制電容器是鉭的最重要用途。鉭也是制作電子發射管、高功率電子管零件的材料。鉭制的抗腐蝕設備用于生產強酸、溴、氨等化學工業。金屬鉭可作飛機發動機的燃燒室的結構材料。鉭鎢、鉭鎢鉿、鉭鉿合金用作火箭、導彈和噴氣發動機的耐熱高強材料以及控制和調節裝備的零件等。
(32)鈹:鈹作為一種新興材料日益被重視,鈹是原子能、火箭、導彈、航空、宇宙航行以及冶金工業中不可缺少的寶貴材料。在所有的金屬中,鈹透過X射線的能力最強,有金屬玻璃之稱,所以鈹是制造X射線管小窗口不可取代的材料。鈹是原子能工業之寶。在原子反應堆里,鈹是能夠提供大量中子炮彈的中子源(每秒鐘內能產生幾十萬個中子);鈹對快中子有很強的減速作用,可以使裂變反應連續不斷地進行下去,所以鈹是原子反應堆中最好的中子減速劑。在冶金工業中,含鈹1%至3.5%的青銅叫做鈹青銅,機械性能比鋼好,且抗腐蝕性好,還保持有很高的導電性。
(33)鍶:鍶元素廣泛存在在礦泉水中,是一種人體必需的微量元素,具有防止動脈硬化,防止血栓形成的功能。不論是在用碳還原SrS然后反應的制造過程中還是在蘇打處理過程中,天青石都是制造SrCO的起始物質,由于碳酸鍶可以制造出其它Sr化合物,用于提純制造陶瓷永磁體的Zn(清除Pb和Cd),用作制造電視熒光屏,它是最重要的Sr化合物。Sr(NO)用于煙火裝置,SrO用于鋁的冶煉,Sr、SrCl用于修補牙齒。Sr (OH)早已用于磨拉石的提純。
(34)銣:銣無單獨工業礦物,常分散在云母、鐵鋰云母、銫榴石和鹽礦層、礦泉之中。銣是制造電子器件(光電倍增管光電管)、分光光度計、自動控制、光譜測定、彩色電影、彩色電視、雷達、激光器以及玻璃、陶瓷、電子鐘等的重要原料;在空間技術方面,離子推進器和熱離子能轉換器需要大量的銣;銣的氫化物和硼化物可作高能固體燃料;放射性銣可測定礦物年齡,此外銣的化合物應用于制藥、造紙業;還可作為真空系統的吸氣劑。吸氣劑的作用類似凈化劑,可去除可能會污染系統的多余氣體。
(35)銫:銫-137可作為γ輻射源,用于輻射育種、輻照儲存食品、醫療器械的殺菌、癌癥的治療以及工業設備的γ探傷等。工業上是由氯化銫高溫用金屬鈣還原制取金屬銫。此外,還可以用銫離子作宇宙火箭的推進劑。
(36)鉿:它可以用作X射線管的陰極,鉿和鎢或鉬的合金用作高壓放電管的電極。純鉿具有可塑性、易加工、耐高溫抗腐蝕,是原子能工業重要材料。鉿的熱中子捕獲截面大,是較理想的中子吸收體,可作原子反應堆的控制棒和保護裝置。鉿粉可作火箭的推進器。
(37)鈧:鈧主要作為鈧鈉燈,太陽能光電池,γ射線源等用途。單質形式的鈧,已經被大量應用于鋁合金的摻雜。鈧也是鐵的優良改化劑,少量鈧可顯著提高鑄鐵的強度和硬度。另外,鈧還可用作高溫鎢和鉻合金的添加劑。當然,除了為他人做嫁衣裳之外,因為鈧具有較高熔點,而其密度卻和鋁接近,也被應用在鈧鈦合金和鈧鎂合金這樣的高熔點輕質合金上。而鈧的氧化物則用在陶瓷材料上面。
(38)鍺:鍺具備多方面的特殊性質,在半導體、航空航天測控、核物理探測、光纖通訊、紅外光學、太陽能電池、化學催化劑、生物醫學等領域都有廣泛而重要的應用,是一種重要的戰略資源。在電子工業中,在合金預處理中,在光學工業上,還可以作為催化劑。高純度的鍺是半導體材料。從高純度的氧化鍺還原,再經熔煉可提取而得。摻有微量特定雜質的鍺單晶,可用于制各種晶體管、整流器及其他器件。鍺的化合物用于制造熒光板及各種高折光率的玻璃。
(39)鎵:鎵的工業應用還很原始,盡管它獨特的性能可能會應用于很多方面。液態鎵的寬溫度范圍以及它很低的蒸汽壓使它可以用于高溫 溫度計和高溫 壓力計。鎵可以用來制造半導體氮化鎵、 砷化鎵、 磷化鎵、 鍺半導體摻雜元;純鎵及低熔合金可作核反應的熱交換介質;高溫溫度計的填充料;有機反應中作二酯化的催化劑。鎵銦合金可用于汞的替代品。
(40)銦:銦錠因其光滲透性和導電性強,主要用于生產ITO靶材(用于生產液晶顯示器和平板屏幕),這一用途是銦錠的主要消費領域,占全球銦消費量的70%。其次的幾個消費領域分別是:電子半導體領域,占全球消費量的12%;焊料和合金領域占12%;研究行業占6%。另,因為其較軟的性質在某些需填充金屬的行業上也用于壓縫。醫學上,肝、脾、骨髓掃描用銦膠體。腦、腎掃描用銦-DTPA。肺掃描用銦-Fe(OH)3顆粒。胎盤掃描用銦-Fe-抗壞血酸。肝血池掃描用銦輸送鐵蛋白。
(41)錸:金屬錸及其合金可制自來水筆尖和高溫熱電偶,在醇類脫氫、合成氨和由二氧化硫制三氧化硫中做催化劑。含鎢 90%、釩 1%、錸 9%的合金可耐高溫。
(42)碲:碲消費量的80%是在冶金工業中應用:鋼和銅合金加入少量碲,能改善其切削加工性能并增加硬度;在白口鑄鐵中碲被用作碳化物穩定劑,使表面堅固耐磨;含少量碲的鉛,可提高材料的耐蝕性、耐磨性和強度,用作海底電纜的護套;鉛中加入碲能增加鉛的硬度,用來制作電池極板和印刷鉛字。碲可用作石油裂解催化劑的添加劑以及制取乙二醇的催化劑。氧化碲用作玻璃的著色劑。高純碲可作溫差電材料的合金組分。碲化鉍為良好的制冷材料。碲和若干碲化物是半導體材料。超純碲單晶是新型的紅外材料。
(43)重晶石:重晶石是一種很重要的非金屬礦物原料,具有廣泛的工業用途。目前,世界重晶石的消費結構大致為:用作鉆井泥漿加重劑,占85%;作為鋇化工的原料占10%;其他用途如填料、水泥用礦化劑、道路建設等占5%。
(44)砷:砷的許多化合物都含有致命的毒性,常被加在除草劑、殺鼠藥等。砷作合金添加劑生產鉛制彈丸、印刷合金、黃銅(冷凝器用)、蓄電池柵板、耐磨合金、高強結構鋼及耐蝕鋼等。黃銅中含有重量砷時可防止脫鋅。高純砷是制取化合物半導體砷化鎵、砷化銦等的原料,也是半導體材料鍺和硅的摻雜元素,這些材料廣泛用作二極管、發光二極管、紅外線發射器、激光器等。
(45)氦:由于氦很輕,而且不易燃,因此它可用于填充飛艇、氣球、溫度計、電子管、潛水服等。也可用于原子反應堆和加速器、激光器、火箭、冶煉和焊接時的保護氣體,還可用來填充燈泡和霓虹燈管,也用來制造泡沫塑料。
由于氦在血液中的溶解度很低,因此可以加到氧氣中防止減壓病,作為潛水員的呼吸用氣體,或用于治療氣喘和窒息。
液體氦的溫度(-268.93 ℃)接近絕對零度(-273℃),因此它在超導研究中用作超流體,制造超導材料。液態氦還常用做冷卻劑和制冷劑。在醫學中,用于氬氦刀以治療癌癥。它還可以用作人造大氣層和鐳射媒體的組成部分。
這么看來,這些戰略性礦產真是用處頗多,且都對一個國家的發展、穩定和國際競爭力具有重要戰略意義。一個國家擁有戰略性礦產資源的多少更是其綜合國力的重要體現,戰略性礦產的勘查和開發依舊不容忽視!
4、戰略性礦產安全面臨的新形勢
(1)戰略性礦產資源穩定供應面臨挑戰
當前,百年變局和疫情互相交織,嚴重沖擊全球經濟,全球戰略性礦產資源的穩定供應面臨挑戰。例如,歐洲礦產資源穩定供應被破壞,全球大宗商品價格飆升。截至2022年11月,天然氣期貨較前一年最高上漲了12倍,石油價格上漲了1.2倍,鋁上漲了67%,氯化鉀上漲了1.8倍。能源價格和鉀鹽價格的大幅上漲,使全球礦產品、糧食等大宗商品及下游工業產品價格也出現大幅上升。
(2)戰略性礦產成為關注焦點,西方國家加快在全球開展布局與合作
大國博弈進入新常態,重心從貿易、政治、經濟、科技蔓延至礦產資源領域。美國、歐洲、英國、日本等發達國家或地區紛紛發布戰略性礦產清單,制定戰略性礦產政策,保障本土供應安全。美國聯合加拿大、澳大利亞、剛果(金)等10個國家發起“能源資源治理倡議”,組建礦產資源大聯盟,加強對鋰、鈷、鎳等戰略性礦產的控制力度;聯合日本、澳大利亞和印度尼西亞等建立稀土產業鏈;聯合英國、澳大利亞、日本等礦產資源加工、消費國,建立“金屬北約”,建立“礦產安全伙伴關系”,加強礦產資源供應鏈安全以及技術保障。
(3)積極應對氣候變化,礦產資源向綠色低碳方向轉型
工業化以來,由于溫室氣體大量排放,全球氣溫較工業化前上升了約l℃。如果氣溫繼續以目前速度上升,預計2030-2052年將再上升1.5℃,進而引發一系列災難性氣候,對全人類造成巨大損失。為積極應對氣候變化,各國采取多種措施應對氣候變化,包括減少化石能源使用,加快發展風電、光伏等清潔能源。2020年,全球化石能源消費量占83%,新能源占17%;預計到2040年,新能源消費將首次超過化石能源,2060年消費占比將超過80%。新能源礦產需求將持續增長,2020-2040年全球銅消費將增長62%、鋁增長44%、鋰增長8倍、鈷增長2倍、鎳增長1倍。據國際能源署預測,到2040年,全球銅、鋰、鈷等新能源行業的產值有望達到2500億美元,屆時將超過煤炭產業產值。
5、發達國家戰略性礦產安全保障舉措
(1)美國:通過擴大本土供給、加強盟友合作等方式保障礦產資源供應鏈安全
①修改《采礦法》,促進本土戰略性礦產開發生產
②提出“能源資源治理倡議”,并邀請加拿大、澳大利亞、巴西等10國加入,謀求稀土、鋰、鈷、鎳等新能源礦產安全
③著手打造“金屬北約”,美國與加拿大等10個國家或地區建立“礦產安全伙伴關系”
④與澳大利亞簽署《凈零技術加速伙伴關系》,進一步加強兩國關鍵礦產和材料等方面合作
(2)歐盟:高度關注供給多元化及新能源礦產供應安全
①推動本土礦產資源勘查開發、強化二次供應、加強替代技術研發等系列措施
②俄烏沖突影響,歐洲多國重啟燃煤發電
(3)日本:持續推進海外資源開發、本土資源回收利用、儲備體系完善和融入美歐礦產資源供應鏈體系
①擴展石油天然氣金屬礦產資源機構職能,支持綠地項目投資
②出臺“確保稀有金屬安全戰略”,加強二次資源循環利用以及替代技術研究
③提高部分稀有金屬儲備量至半年消費量以上,儲備量不再公開發布
④企業通過與西方財團互相持股,融入美國和西歐礦產資源供應鏈體系
(4)對我國的啟示
一是提高我國戰略性礦產清單厘定與發布頻率。當前世界正面臨百年未有之大變局,國際形勢變化較快,與美國最長三年厘定一次戰略性礦產清單相比,我國戰略性礦產清單調整周期較長,應縮短厘定周期,建議至多三年重新評估一次,并在必要時根據形勢變化及時調整。
二是盡快提高國內戰略性礦產供應能力。美國、歐盟等均加大本土礦業開發力度保障戰略性礦產安全。我國需盡快梳理制約國內礦業發展的政策和制度因素,及時調整政策導向、繁榮礦業市場,加大社會勘查投入、提高戰略性礦產儲量,提升資源采選水平。
三是加強二次資源循環利用以及替代技術研究。相比發達國家,我國二次資源利用率普遍較低,應盡快提高二次資源利用水平,強化我國短缺礦產的替代技術研究,支撐國內資源穩定供應。
四是積極與其他礦業國家開展戰略性礦產及下游產業鏈全面合作,促進各國共同繁榮發展,維護好國際礦業市場秩序,鞏固、提升我國在國際礦業市場地位,保障我國戰略性礦產安全。
〖押題預測〗
鈷作為電動汽車電池與儲能系統中重要的原材料之一,是支撐低碳能源轉型不可或缺的關鍵金屬。下圖為2000~2020年日本精煉鉆生產量、進口量和對外依存度狀況示意圖。2022年,日本參與了美國和加拿大等西方國家組建的“可持續關鍵礦產(稀土、鈷、鎳等)聯盟”。完成下面小題。
1.由圖可知,2000~2020年日本精煉鈷( )
A.進口量整體呈下降趨勢 B.對外依存度持續降低
C.生產量總體呈增加趨勢 D.進口來源地數量減少
2.日本參與美國和加拿大等西方國家組建的“可持續關鍵礦產聯盟”,可以( )
A.增加國內精煉鉆生產量 B.保障鈷資源供應安全
C.降低鈷資源對外依存度 D.消除鈷產品貿易壁壘
鎢是國民經濟和現代國防建設等重要領域中難以替代的戰略性礦產資源。我國鎢資源儲量占全球56%,精鎢礦產量占全球80%以上。雖然再生鎢資源回收利用優勢明顯,但在鎢產量中占比不高。下表是每噸鎢金屬回收與傳統鎢冶煉的優勢對比。據此,完成下面小題。
項目 傳統鎢冶煉 資源回收
產生廢渣量/t 0.4~0.5 1t廢渣中可回收0.8~0.9t鎢金屬,產生0.1t廢渣
產生廢水量/t 1.28 0.23
耗能/(kW·h) 23.45 2.36
3.與傳統的野外勘探相比,利用資源衛星開展鎢礦資源勘探的優勢是( )
A.快速劃定礦區范圍 B.精確定位礦產露頭
C.不受天氣變化限制 D.實時監測礦產位移
4.我國要實現再生鎢資源大幅度回收,應需的重大舉措是( )
A.加碼政策力度 B.提高環境標準
C.革新回收技術 D.進口先進設備
5.從國家安全角度看,目前中國鎢礦資源政策合理可行的是( )
A.建立安全的全球資源供應系統 B.實行鎢礦資源的出口配額管理
C.大力發展鎢礦資源的替代產品 D.增加鎢礦資源的勘探開采力度
鉭電容是現代高端電子、航空航天等工業中必備的部件。江西省宜春鉭鈮礦是我國可供工業用途開發的礦床之一,其查明具有內蘊經濟價值的資源量僅為1.4萬噸左右,但已占到全國鉭礦資源總量的28%以上。多年來,我國鉭礦、鉭電容產品始終處于凈進口狀態,而鉭產業的中低端鉭粉產品則保持著凈出口。“一帶一路”背景下,眾多中國礦產企業走出國門與非洲、南美洲等國家合作開發礦產資源。下圖示意“一帶一路”框架下托管式礦產資源開發國際合作模式。據此完成下面小題。
6.據材料分析,我國進口鉭礦、鉭電容商品,出口鉭粉的主要原因是( )
①鉭礦開采成本較高 ②鉭產業技術水平低 ③鉭礦資源稟賦較差 ④鉭粉產品附加值高
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
7.“一帶一路”背景下,我國礦產企業在國際合作中采用托管式開發模式,主要目的是為了( )
A.降低國外資源開發成本 B.提升我國選礦采礦技術
C.提高企業海外運營效率 D.促進沿線國家經濟發展
俄羅斯北極地區(包括其陸地領土和海洋部分)能源礦產資源富集,是我國戰略資源保障重要潛力區。近年來,我國與俄羅斯大力開展北極航道合作,共同打造“冰上絲綢之路”,下圖為北極航線示意圖。據此完成下面小題。
8.俄羅斯北極地區資源開發難度大、成本高的原因主要是( )
①資源分布較分散②開發技術較落后③惡劣的氣候環境④薄弱的基礎設施
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
9.“冰上絲綢之路”的建設對我國最重要的影響是( )
A.保障我國能源的安全 B.縮短資源運輸的時間
C.增加資源的進出口量 D.提高貨物市場競爭力
10.與②段相比,①段通航時間更長的主要原因是( )
A.緯度相對較低 B.受陸地影響小 C.受暖流影響大 D.冷高壓影響小
在新能源技術高速發展背景下,全球鋰產業鏈資源端利潤暴漲,多國將鋰礦資源列入國家戰略性資源,并出臺一系列保護政策,津巴布韋則全面禁止上游產品出口。我國鋰產業鏈中游產能位居世界前列。但有學者預測,未來我國本土鋰產業鏈中下游企業或將有“抱團”向海外轉移的趨勢。讀鋰產業鏈示意圖(下圖),據此完成下面小題。
11.津巴布韋政府全面禁止鋰產業鏈上游產品出口,可能是因為( )
A.資源市場形勢不佳 B.本土產業結構單一
C.鋰礦資源儲量奇缺 D.國內市場需求量大
12.為抵御鋰產業鏈風險,保護國家鋰礦資源安全,實現可持續發展,可以采取的措施有( )
①集中發展產業鏈資源端②提高鹽湖提鋰技術水平③建設鋰礦戰略儲備基地④加大鋰礦資源出口力度
A.①② B.①④ C.③④ D.②③
金屬鎳具有耐腐蝕、耐高溫、抗氧化、延展性好等優良性能,是制備不銹鋼、高溫合金、動力電池等的重要原材料,屬于制造業發展的關鍵支撐材料。我國作為世界上最大的鋰電池和不銹鋼生產國,每年都要消耗大量的鎳資源,但國內鎳資源儲量僅占世界的3%左右。下圖示意世界四大鎳礦產品進口國進口結構(圓圈大小表示貿易規模大?。?,據此完成下面小題。
13.下列國家中,在國際鎳礦產品出口中占據重要地位的是( )
A.印度尼西亞 B.瑞士 C.芬蘭 D.英國
14.為提高鎳資源供應安全度,我國可采取的措施是( )
A.加大國內資源開采力度 B.投資入股海外鎳礦
C.縮小相關產業規模 D.提高采購價格
礦產資源是經濟社會發展的重要物質基礎。2035年前,我國大多數礦產消費仍將持續增長,但是國內找礦難度不斷增大,石油、鐵、鋼等緊缺礦產供應“大頭在外”的局面短期難以改變。越來越多的國家更加重視礦產資源安全問題,使得全球礦產資源爭奪變得更加激烈。下圖示意2021年中國與全球主要礦產品產量增幅,據此完成下面小題。
15.圖示反映我國礦產資源最緊缺的是( )
A.鉻礦 B.銅礦 C.鎳礦 D.鉛礦
16.我國緊缺礦產資源“大頭在外”局面短期難以改變的主要原因是( )
A.國內開采成本高,進口更廉價 B.全球產礦國減少,出口國更集中
C.礦產資源集團化,供應鏈穩定 D.國內礦產量有限,且消費量巨大
17.閱讀材料,完成下列要求。
鋰是自然界中最輕的金屬,被廣泛應用于航空、通信、核聚變發電等領域。近十年來,我國鋰產量占世界的13%~15%,消費量占世界的24.5%,是全球最大的鋰消費國。目前世界鋰鹽生產中鹽湖鹵水提鋰占主導地位,而我國鹵水提鋰產量占鋰總產量的份額較低,礦石提鋰產量占主導地位,且多為小規模、粗放式生產。鹽湖鹵水提鋰一般直接產品為工業級碳酸鋰,需要經過一定的提純技術方可轉化為深加工鋰產品,提鋰技術難度相對較高,且技術通用性差,不同鹽湖資源稟賦需要不同的提鋰技術。下表示意我國鋰礦類型及分布。
礦床類型 礦床式 主要分布地區
鹽湖鹵水型鋰礦 柴達木式硫酸鹽型鹽湖鋰礦 柴達木盆地
扎布耶式碳酸鹽型鹽湖鋰礦 青藏高原
花土溝式氯化物型油田水鋰礦 柴達木盆地
硬巖型鋰礦 甲基卡式花崗偉晶巖型鋰輝石礦 松潘—甘孜造山帶
宜春式花崗巖型鋰云母礦 華南
可可托海式花崗偉晶巖型鋰輝石礦 阿爾泰造山帶
湘源式云英巖型鋰礦 華南
(1)描述我國鋰礦資源的空間分布特征。
(2)分析目前我國鹽湖鋰資源開發程度低的原因。
(3)請為保障我國鋰資源安全提出可行性建議。
18.閱讀圖文材料,完成下列要求。
2023年8月起,我國對國內鎵及關聯產品實施出口管制。鎵是一種稀散金屬,以微小的含量主要伴生于鋁土礦中,主要從煉鋁工業的副產物中回收和提取,是半導體產業不可或缺的基礎材料,已被多國列為戰略性礦產資源。我國是金屬鎵的最大生產國,鎵產業一直處于出口粗鎵產品占比過高,進口核心技術深加工產品的尷尬境地。下圖為2019~2022年我國鎵產量變動情況示意圖。
(1)簡述金屬鎵被多國列為戰略性礦產資源的原因。
(2)從資源安全角度,說明我國對國內鎵及關聯產品實施出口管制的積極意義。
(3)隨著我國生態文明建設的持續深入,有人建議我國礦業應該走出國門。請為該觀點提供理論依據。
19.閱讀圖文材料,完成下列要求。
鍺是重要的戰略資源,在通信、航天航空、軍事武器和新能源領域應用廣泛。查明的鍺資源儲量約一半與煤礦伴生,稱為煤層型鍺礦。產自于煤系沉積物中的鍺礦,其中一部分由富含鍺的巖石在一系列外力作用下,形成于泥炭沼澤、湖濱等環境中。我國鍺儲量居世界第二,是全球鍺礦產品生產大國,也是全球最大的鍺出口國。2023年7月,我國宣布對鍺相關物項實施出口管制。下圖為2011—2020年世界鍺產量和中國鍺產量占世界比例變化示意圖。表為2017—2021年我國鍺供需情況和產量結構。
原生鍺產量 國內消費量 凈出口量 原生鍺供需平衡 二次回收鍺產量
2017 79100 59650 18646 804 1200
2018 94900 75050 13262 6588 28000
2019 85700 78230 17854 -10384 21000
2020 97000 115000 -192 -17808 —
2021 110000 130000 29308 -49308 -
(1)據材料,從外力作用角度說明煤系沉積物中鍺礦的富集過程。
(2)根據數據分析我國鍺礦在開發和利用中可能面臨的問題,并據此提出可行性措施。
(3)從國家安全角度分析我國對鍺進行出口管制的原因。
20.閱讀圖文資料,完成下列要求。
材料一 稀土是新能源產業、人工智能等高精尖產業發展中必不可少的戰略性資源。目前,我國已探明的稀土儲量、供應量、冶煉分離技術均位居世界第一。2019年,我國以全球38%的稀土資源儲量供應了全球80%的稀土市場份額,但如何把我國稀土資源優勢轉化為戰略優勢,仍是我國稀土產業面臨的重大挑戰。
材料二 專利資產指數反映個別專利創造長期競爭優勢的能力。我國稀土冶煉分離技術世界第一,其他國家均沒有稀土分離技術的應用,全球80%以上的稀土產業集中在中國境內。但我國下游產品應用專利不足,眾多企業集中于產業鏈較短的上中游,稀土企業“多、小、散”,資源以“薄利多銷”的形式出口。下左圖為世界主要國家稀土產業專利資產指數,下右圖為稀土產業鏈示意圖。
(1)與美日兩國相比,說明我國稀土專利資產指數特點及其原因。
(2)分析我國稀土企業“多、小、散”的主要原因。
(3)指出我國稀土產業正面臨的主要問題。

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