《美国地质调查 矿物年鉴》2021 -铯

以下信息由贾江涛译自U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2021, P44，Prepared by Christopher Candice Tuck [(703) 648–4912, ctuck@usgs.gov]

【译者注】编者更名；应用领域广泛，有特色的应用为辐照、光学、原子钟等；面临和铷类似的境况。

铯

(除非特别声明，数据均以公吨氧化铯计)

国内产量和用途：2020年，国内没有开采铯矿，美国100%依赖进口铯矿。铯榴石是主要的铯矿，主要在伴生的富锂、含锂云母或含透锂长石晶的花岗岩伟晶岩中。铯矿作为原料生产各种铯化合物和金属。按照毛重，甲酸铯卤水是铯的主要用途，用于高压、高温油气钻井生产和勘探。除了甲酸铯，铯用于相对小量的领域，大多数用途仅用几克。由于全球铯获得性缺乏，很多用途用矿物替代，用于特定用途也不再可行。

金属铯用于生产铯化合物和有潜力用于光电池。溴化铯用于红外探测器、光学、光电池、闪烁计数器和光谱仪。碳酸铯用于有机化合物烷基化和能量转换设备，如燃料电池、磁致水力发电机和聚合物太阳能电池。氯化铯作为试剂用于分析化学领域，用于高温钎焊，作为中间体用于金属铯生产，用于等密度离心，作为放射性同位素用于核医药，作为驱虫剂用于农业领域，以及用于特种玻璃。氢氧化铯用于碱金属储能电池电解质。碘化铯用于荧光检查设备——傅里叶变换红外光谱仪——作为X射线图像倍增管的输入磷光体和闪烁体。硝酸铯作为发色剂和氧化剂用于烟花行业、石油裂化、闪烁计数器、X射线磷光。硫酸铯可溶于水，主要用于水处理、燃料电池和提高科学仪器的光学质量。 

铯同位素用于电子、医疗、冶金和研究领域，来自核裂变副产物或来自其他同位素比如Ba¹³¹。铯同位素用于原子钟中的原子共振频率标准的铯同位素在航空器导航系统，全球卫星定位，互联网和移动电话传输中扮演着极为重要的角色。铯钟监测铯电子发出的微波辐射周期并以此作为时间参照。由于铯原子钟的高准确性，1秒的国际定义基于铯原子。美国国内时间和频率标准即根据位于科罗拉多鲍尔德国家标准和技术研究所的铯喷泉钟确定。美军频率标准、美国海军气象观测台时标基于48个加权的原子钟，就包括25个铯原子喷泉钟。

华盛顿州瑞驰兰一家公司生产一系列Cs¹³¹医疗产品治疗各种癌症。Cs¹³⁷也广泛用于工业仪表、采矿和地球物理仪器，食品、污水和手术设备灭菌。由于Cs¹³⁷放射性性质带来的危险，其替代应用工作持续寻找中。

主要统计—美国：铯的消费量、进出口数据自上世纪八十年代后期已无法获得。因为铯金属没有商业数量的贸易，市场价格无法得知。每年仅有数千公斤铯在美国消费，美国铯需求100%依赖进口。

2020年，一家公司提供1克安瓿99.8%纯度的铯(金属计)$65.20，比2019年$63.00上涨3.5%，99.98%纯度的铯(金属计) $84.70，比2019年$81.10增加4.4%。

2020年， 50克99.9%(金属计)的乙酸铯、溴化铯、碳酸铯和氯化铯和碘化铯价格分别为$120.00、$72.90、$104.40、$107.20和$121.20，比2019年价格增加1.4%~3.6%。50ml铯等离子标准溶液(10,000 μg/ml)价格$77.80，100ml价格$119.00，25g甲酸铯98%纯度价格为$41.40。

回收：甲酸铯卤水通常被油气勘探用户租用，钻井完成后，用过的甲酸铯卤水返回或再处理以备后续钻井操作使用。甲酸盐卤回收率85%，回收品可继续使用。

进口国(2016–19)：美国自1988年起没有可靠数据确定铯矿进口来源，2016年以前，加拿大是主要的铯矿供应国。

资源枯竭补贴：14%(国内和国外)。

政府储备：无

事件、趋势和问题：国内铯仍将维持不经济现状，除非市场环境改变。尚没有暴露于天然存在铯引起的人体健康问题，其使用对环境影响极小。铯的放射性同位素已知可引起有害健康结果。有些铯化合物如果消费可能有毒，美国食品药品管理局已发现食物用放射性同位素Cs¹³⁷辐照是安全的。

2020年，全球没有报道铯矿生产。2020年全球无铷产量报道，不包括中国，所有国家的铯生产在过去二十年停滞，纳米比亚生产2000年初停止，随之加拿大坦柯矿停产，2015年破产后被出售，津巴布韦比克塔矿于2018年铯石榴石矿储量枯竭，澳大利亚辛克莱尔狂2019年完成所有可经济回收铯石榴石矿石采矿和运输。

一家公司完成了纳米比亚卡里比布项目矿产资源升级，报道890万吨勘探和远期资源，含铷0.23%，含铯302ppm，位于卡里比布伟晶岩带，锂为主要产品，铯、钾和铷作为潜在的副产品。

全球矿产量和储量¹没有2020年铯产量数据的官方信息。铯储量根据铯榴石储存量而定，色榴石作为锂矿锂云母开采的副产品。大多数铯榴石含5%~32%的氧化铯(Cs2O)。没有可信数据确定有些国家的储量；但普遍认为澳大利亚、加拿大、中国、纳米比亚和津巴布韦总储量不超过20万吨。

世界资源¹：与含锂的伟晶岩有关，铯资源在澳大利亚、加拿大、纳米比亚、美国和津巴布韦均有发现。铯榴石赋存于美国阿拉斯加、缅因和南达科他州的伟晶岩中，智利和中国的卤水中，德国、印度和西藏的地热系统里有低浓度的铯。尽管资源、储量产量不详，中国有丰富的硅华富铯矿、锂云母和铯榴石，江西省宜春的浓度最高。

替代品：铷和铯由于物理性质和原子半径相似，它们在许多领域可相互替代。铯比铷电正性更强，因此是某些领域的首选材料。然而铷从同样的矿物开采，但由于相对量更小，作为伟晶岩铯生产和锂云母(硬石)采矿和加工生产锂的副产品，使之较铯更难以获得。

注释标注：

1 资源和储量定义及相关数据来源信息参见附录C。