矿物专家---王淀佐-第1部分

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　　　　矿物专家…王淀佐　

　　　　主持人：会当凌绝顶，一览众山小，圣凯诺·世纪大讲堂，主持人阿忆脚下站的这片土地属于是著名的乐山南侧的一所著名的大学叫中南大学，我们千里迢迢来到这里，来寻找一位为了这所学校也为国家的矿物事业做出最大贡献的院士，这位院士呢今天给我们带来的讲演是从有色金属，讲一讲有色金属如何成全了三次产业革命，推动了社会生产力的发展，那这位院士是谁呢？我们再看一看这一位院士。　

　　　　主持人：现在大家在电视机镜头里面看到的坐在我左侧的王院士，他给我们带来的讲演是有色金属——从社会生产力发展到三次产业革命，但是在在讲题开始之前，我有三个问题要问您，希望您简短回答。我知道在中国工程院第五次院士大会当中有一个提议，这个提议是什么呢？就是在中国院士章程修订法案里有一个设定名誉院士这么一个动议，这个动议好象没有经过院士的表决，直接讨论以后就胎死腹中，但是我知道，外国的工程院是可以设立名誉院士的，为什么您所在的这个工程院要背道而驰呢跟这种国际规则。　

　　　　王淀佐：当初本来有一些院士动议的时候，设立名誉院士的称号，就是奖励那些个为工程院的发展做出了突出贡献的这些人士，但是考虑到目前我们设立名誉院士的条件，各方面的准备工作还不足，所以因此，最后在通过广大院士的讨论，这个提议没有获得通过。　

　　　　主持人：好，这是第一个问题，第二个问题是，听说美国工程院把您所领导的这个科研的团队叫做长沙学派，在科学这个领域当中搞这种小宗派……　

　　　　王淀佐：有这种说法，包括我想，不是美国工程院的正式说法，是一些国际访问的学者到中国来，他们曾经看到长沙有这么多的机构，科学研究的机构，这么多的高等学校，取得这么多的成就，因此他们说，这是长沙学派，这也是一种非正式的一个说法。　

　　　　主持人：这种说法对您不危险吗？　

　　　　王淀佐：我想因为他说的不是我个人，因为我们湖南省号称有色金属之乡，那么矿产资源是非常多，同时长沙市也是科学研究和教学集中的地方，除了我们中南大学以外，我们隔壁就是物理研究院，再隔壁是矿山研究院，河那边加起来有上十个矿产资源方面的研究院和设计院，因此他是指的一个群体。　

　　　　主持人：最后一个问题，你呢允许我一个外行问一个跟您业务有关系的，您可能觉得这个问题特别不值得问，但是我非常好奇，有色金属，一听这个词以后我就想啊，世界上难道有一种金属是没有颜色的吗？　

　　　　王淀佐：对，这也是我们通常遇到的问题，因为我们中国古代的哲学早就对金属有很好的认识，我们有所谓阴阳五行，五行就是指金木水火土，金呢实际上就是金属，　

　　　　王淀佐：那么有色金属和非铁金属都是外来语，有色金属是俄罗斯的语言，（俄语）实际上它是指的非铁，西方英语国家叫做非铁金属。实际上钢铁也是有颜色的，钢铁不是黑色嘛，他自己的文字说，有色金属另一面是（俄语），黑色金属，黑色也应该是有色的。　

　　　　主持人：有色金属对立面是黑色金属？　

　　　　王淀佐：实际上有色金属就是各种各样颜色的意思。　

　　　　主持人：我觉得这个俄国人语言不好，要是我的话，有色金属的对立面是彩色金属。　

　　　　王淀佐：所以现在都是说非铁金属，用西方英文的传统，在国际会议上交流也都用非铁金属，但是因为解放初期那个时候学习苏联，已经沿用了有色金属这个名词，所以我们也就用下来了，　

　　　　实际刚才王院士的有色金属解释得已经开始切入正题了，我想大家已经等急了，下面就由他带来精采的讲演报告，这个报告的名字叫有色金属——从社会生产力发展到三次产业革命。　

　　　　王淀佐：刚才说到黑色金属、有色金属，还有铁元素和非铁元素，实际上我们传统上铁元素不是光指铁，就包括炼钢铁常用的元素，通常包括铁、锰和铬，这三种金属都叫做黑色金属或者钢铁金属，那么其余的都归在有色金属的范畴了，甚至于包括一部分半金属，一会儿我要介绍，算起来大概六十多种，有的时候说64种，有的时候说六十几种，六十多种。那么，有色金属在细分的话，我们在周期律表上可以看到，这是分成重有色金属和轻有色金属，然后还有各种的稀有金属，那么重有色金属呢，就是指的像铜、铅、锌、锡、镍，这些都是重有色金属，那么与它相对应的就是轻有色金属，像铝、镁、钙、钠、钾这些，我们叫轻有色金属。那么除了这个之外，就是一大类的稀有金属。稀有金属各位可能都知道，顾名思义就是在地壳里面储存的量非常少，克拉值很少，这种金属我们叫做稀有金属，但是你不要看它少，功能是非常特殊，在高科技领域当中它发挥很大的作用，这个后面我要介绍。稀有金属呢我们也分为轻稀有金属，比如说像锂，比如说像铷、像铯、像铍，我们还有高熔点金属，比如说钛、刨、铊，钫铌钯……这是高熔点，通常高熔点也是高硬度，也可能是耐腐蚀。然后我们有稀有的贵金属，因为金银不是稀有的，就是钌、铹、钯和锇、铱、铂，这个铂大家都熟悉，就是白金，很多人的首饰是白金做的。那么，除此之外呢，有一种稀土元素，这也是另一大类稀有金属，当初发现他们的时候，样子像土壤，所以叫做稀土。稀土元素一共是17个，在周期律表里，锬和铱这两个，加上下面小格里的包括15个，加起来一共是17个因素，这个稀土元素名称叫起来有点像佛经，……有点像阿弥陀佛。鲁迅先生曾经主张过，就是元素的名字不要硬翻成中文，我们就用原文，但是后来没有采用，还是使用了这个，不熟悉的人很难一下子很难记住。另有一类金属，因为它通常不成为单独的矿物，它是分散在其它矿物里面，量很少，那么起个名字叫做稀少金属，比如像镓………这也是非常有用的稀有金属。那么最后一大类，就是大家可能听到的更多，就是放射性的元素。底下这一行加这个放射性元素，因为是做核武器，做核发电的原料，因此，大家的印象非常深刻。这就是关于有色金属包括哪些内容，我想简单的跟大家做一个介绍。下面我们的话题进入人类历史上的青铜时代，这个青铜时代是有色金属的一个重大的应用和贡献。那么铜呢，考古学家认为，是人类使用的第一个金属，人类使用的第一个金属不是钢铁，而是铜，当然，差不多同时前后，或者也许更早一点，金子呢，也被古代的人类所用，但是金子的量是非常少，即使在那个时代，在地面上也是很难见到，颗粒也不会很大，所以因此金子就作为装饰品，纯的金子也非常软，做工具也是不太行，所以我们通常说，铜是人类第一个使用的金属。当然，差不多前后，纯铜以后，变成铜合金，铜合金主要是锡和铅的合金，那么就是我们说的青铜，那么青铜的相当量的使用，就使人类进步到了著名的，我们也可以说的是辉煌灿烂的青铜时代。而青铜时代是什么时候呢？对不同的国家，不同的地域，前后不大相同。大体上，考古学家公认是公元前三千年前后，开始有铜的使用。那么把铜作为生产的工具，包括青铜，作为战争的武器，它大大地提高了我们农耕、狩猎的效率，　

　　　　这里有一个图像，不太清楚，叫司母戊鼎，那么这就是青铜时代非常杰出的制作，是非常漂亮，在北京历史博物馆大家有机会去可以看到。还有四羊樽，没找到照片，也是非常精美的。那么，更后一点的就是编钟，这个编钟也是铸造得非常精美，这可能是春秋战国时代的，非常精美，并且在音乐的角度也是水平很高，每一个钟可以发出两个音的。音乐家对它们评价也是非常高的，这就是青铜时代对我们发展情况，最有力地说明，我们有色金属对于人类社会文明的进步，对于我们社会生产力的提高，它所起到的巨大的作用。　

　　　　下面，我转入第三个话题，就是有色金属制取的技术，它是怎么形成，怎么发展起来的。因为先民从石器时代怎么样才过渡到能够制取有色金属。人类使用有色金属，当然要归公于有色金属的冶炼以及加工技术的发展，在新时期时代的晚期，大概就是公元前的四五千年，我们现在这个中国的历史，经过夏商周的断代工程，原先我们老是说五千年的文明，五千年的历史，但是真正准确的记载呢，只有三千年，　

　　　　我们国家大约在距现在四千年的时代，也就是公元前两千年，在甘肃武威这个地方就古墓里头出现了红铜，有红铜做的器具，这说明了中国在那个时候，或者更早已经开始有红铜，到了商朝，铜和铜合金，也就是青铜，这个冶炼呢，就已经到了非常高的水平了。这也是司母戊的大鼎，这是另一个照片这个比较清楚一些，这个重量有八百多公斤呢，到现在被认为是全世界青铜时代重量最大的一个青铜器。那么做到这样的程度，说明这个人类冶炼铜的历史，做青铜的历史已经很悠久了，不是很长时间他达不到这样的水平。除了铜之外，那么锡、铅和汞，汞也就是水银了，它们的冶炼技术呢，也先后的被人们所掌握。因为他开始是把锡矿，把铅矿，混在铜矿里头炼青铜，后来他就慢慢识别出来，这是不同的东西，因为矿的比例不同，铸造出来的青铜器，它的颜色，它的性能不一样，他就开始认识到，这锡是锡，铅是铅，铜是铜，因此，单独的锡也做出来了，单独的铅也做出来了，在早期的青铜器里面是含铅，所以贵族们饮酒都是用青铜器可能寿命不会太长，因为铅中毒啊，古代的帝王寿命总是很短，除了他太忙以外，生活太腐败以外，老是用铜器喝酒，铅中毒我想也是一个原因。　

　　　　到了秦汉的时候，那么就又制出来了铜锌的合金，铜和锌的合金，那么成为黄铜，像这个颜色就应该是黄铜了，实际上这个可能也不是铜，是铝的镀层，看起来像黄铜。那么黄铜呢，中国古代书叫做钰石，金字边一个玉字，到了宋朝呢，就又制造出来了铜镍的合金，你们看中国古代的典籍，会看到一个道士或是什么人，还是一个什么人，他发现了铜镍合金的制造，镍比例比较高，铜比例比较少，看上去像银子，他每天用土法炼一块出去换钱，每天隔几天炼一块，出去换钱，当银子使用，用了一段时间之后，最后被人家发现了，才知道那个东西不是白银，而是白铜。　

　　　　主持人：伪造货币。　

　　　　王殿左：这个白铜呢，欧洲的语言发音跟汉语一样，“　”有的学者认为，白铜技术就是中国传过去的，他不知道叫什么，中国人说叫白铜，他就写上“白铜”，不知道真假。然后到了汉朝，西汉东汉，又发明了从铜的硫酸铜，叫板钒，硫酸铜的水，如果发一些铁粉进去，它会出来铜，这是一个置换反应，那么发明了这种冶炼的方法，叫做板铜法，板铜法实际上就是我们今天的湿法冶金了，那么在当时，这个技术也相当的……使用得很广泛，总而言之，铜啊、铅啊、锡啊、镍啊，这些个有色金属，当然后来呢，有了钢铁，钢铁冶炼技术和它的应用，对我们古代社会生产力的发展，对我们整个人类的文明的发展，它是提供了一个基础，它是产生了巨大的推动作用。这就是我讲的这个青铜时代，我们有色金属，人类的早期的文明，它所产生的重要的作用。　

　　　　那么下面呢，我要说，近现代有色金属、稀有金属，它发挥了什么样的作用。那么我们呢，就是谈一谈三次产业革命，那么第一次的产业革命，大家知道，是发生在十八世纪，很多材料上面讲这个，1780年前后，就是蒸汽机发明和应用，作为进入第一次产业革命的标志，是有代表性的，那么有了蒸汽机，也就产生了火车了。那么人类就第一次的从手工的劳动和利用牛、马来耕田，来运输，以及利用原始的水利，比如水车可以驱动椿米，可以做一些加工以外，第一次的进入到了机械化的时代，就是人类不用手工劳动，用机械来代替。　

　　　　那么制造各种机械，当然用得最多的材料是钢铁了，那么各种有色金属也是不可能缺的金属材料，我们任何一个机器，没有铜，没有青铜，是做不出来的，做不出来机器的。工业化国家长期的经验就是，钢铁和有色金属，它在整个社会消耗的比例呢，大约是一百比五，你要用一百吨钢材，同时也要有五吨的有色金属跟它相匹配，否则你是造不出来各种器具的。那么这里我们要指出来，就是表面上看是一百比五，那就是有色金属没有钢铁重要，可是实际上呢，我们用高炉炼铁，它的原料铁矿石，含铁总在六十五以上，甚至到七十，换句话说说，炼一吨铁，大概不要两吨矿就炼出来了，那有色金属呢，就没有那么好的事情了，铜的矿石，通常当时的都是富矿也不过是百分之几，铅锌矿富余一点，也不过是百分之十几，现在更加不行了，现在铜矿，像我们国家最大的铜矿，江西铜业公司已经是百分之零点五了，一吨矿只有一百分之零点五的铜，所以说，炼一吨有色金属，比炼一吨钢要多五十倍的原料，所以因此说，要满足工业规模的有色金属的用量，有色冶金、有色矿的工业规模，实际上跟钢铁是同一个等级的规模，这也是非常大的一个产业，要支撑一个国家的发展，工业化的建设。那么，并且呢，有色金属它不像钢铁，品种是非常多，当然钢铁的品种也很多，脚钢、钢管、钢筋呢、钢板呢，各种型号的钢，基本上都是本质上是一个东西，是铁了，主要是铁，里面加各种元素，炭的含量不一样，有色金属就不同了，每种不一样，六十多种，所以呢，它这个性质是不一样的，它所用的原料也是不一样的，制造这些金属，它所用的技术也是各种各样的。比如大家知道的火法冶金，