董颖
从矿石中提炼出的金、银、铜、锡等贵重金属是人类最早的财富,人类以这些贵重金属为货币进行交易,以其为原料制造最早的金属生活用品。几千年来,金、银一直是公认的硬通货,至今,各个国家都有黄金储备,黄金仍然是世界经济最后的一颗“定心丸”。
中国绘画所用的很多颜料来自矿石。矿物颜料有性状稳定、不易褪色的优点。北宋名画《千里江山图》中所用的蓝色和绿色颜料,就取自石青与孔雀石。再如,赭黄色是取自于褐铁矿,正黄色取自于雄黄。
朱砂有静心安神的功效,在今天的中成药中仍在使用。雄黄有解毒杀虫的功效,中国一些地区至今仍有端午节饮雄黄酒的风俗。石膏则是中西医,内外科都有广泛用途的矿石,内服有清热泻火的作用,外用则可固定骨折病人的骨头。
石棉、玻璃纤维是应用最广泛的隔热材料,而这两种材料都源于矿物。石棉的燃点很低,作为重要的防火材料,是锅炉设备常用的隔热保温层。玻璃纤维的主要原料是石英砂、氧化铝,具有很强的绝缘性、耐热性,因此被应用于制造电绝缘材料和绝热保温材料。
石英早在石器时代就被人类利用,制作成石斧、石箭来捕捉猎物。到了近代,石英又被用作光学仪器上的棱镜。石英晶体也被广泛用在时钟、手表上,因为石英晶体能产生高频震荡(每秒震动32768赫兹),而且极其稳定,好的石英钟每日计时可以精准到十万分之一秒。
2021年,中国地质调查局全球矿产资源战略研究中心发布中国首个全球矿产储量报告《全球锂、钴、镍、锡、钾盐矿产资源储量评估报告(2021)》(数据截至2020年底)
很多矿石提取其中的元素后,可以发挥更大的作用。例如,在赤铁矿中提取铁,在黄铜矿中提取铜,在铝硅酸盐矿中提取铝,在方铅矿中提取铅,用黄铁矿制作硫酸。国防工业中非常重要的元素铍是从含水硅铍石中提取的,铀元素主要是从沥青铀矿中提取的。
芯片几乎是现代社会不可或缺的科技产品,而芯片的主要原材料是硅,同样取材于矿石。锂电池是如今电池领域的主流,锂则是从锂辉石、锂云母等矿石中提取的。
中国矿藏储量相对丰富的稀土,更是被称为“工业黄金”“新材料之母”。这是因为稀土在光、电、磁等物理特性上都有优良的性能,因此能够与多种性能各异的材料组合,形成性能优越的新材料。例如,被用作航天材料的钛合金、镁合金,都因为加入稀土而提高了性能。
随着科技的进步,一定还会有更多的新矿物被发现,而以矿物为原料开发出的新材料,也会不断丰富人类的生活,帮助我们创造一个更美好的未来!