不久前的8月15日，商务部、海关总署联合发布公告，将对锑、超硬材料相关物项实施出口管制。这是继去年7月宣布实施锗和镓相关物项出口管制后，中国稀有金属领域迎来的又一变局。在公告发布之前，或许大家不太清楚锑是何许人也，对它的身世也一无所知。那就请随我穿越历史，一同翻阅锑的尘封往事，探寻其背后的秘密。
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很少单独存在的炼金术士杀手
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锑，元素符号Sb，原子序数51，是元素周期表第V主族元素。关于它的名字来源说法不一，有人认为它来源于希腊文“ἀντίμόνος”（反对孤独）。确实，自然环境下锑很少单独出现，通常与硫联手以辉锑矿（Sb2S3）的形式出现。在古埃及时期，妇女常将辉锑矿研磨成粉，制成灰黑色眼线笔以供化妆。古埃及壁画上常见的荷鲁斯之眼图案，就是由辉锑矿眼线笔所描黑绘就的。古罗马的博物学家老普林尼则将硫化锑作为皮肤病药物使用，认为其能治疗溃烂[1]。进入中世纪，锑常常现身于炼金术手稿中，作为将贱金属铅转化为金的素材[2]。然而锑的化合物具有毒性，最终使得怀揣梦想的炼金术士慢性中毒而亡。这也是另一词源“ἀντίμοναχός”（僧侣杀手）的解释来源。
古埃及壁画中的荷鲁斯之眼图案
虽然古人与锑交往甚早，但直到15世纪才意识到锑是一种单独的元素。锑脆而无延展性，其生产应用一度受阻。直到古腾堡活字印刷术推广后，工匠发现锑能提高铅合金活字的硬度。此外，锑具有热缩冷涨的特性。因此在制造印刷铅字时加入一定比例的锑，可以使铅字轻微膨胀，将微小的字形轮廓清晰的呈现出来。1784年，英国将军亨利·施拉普内尔（Henry Shrapnel）开发了一种含有10-13%锑的铅合金的球形弹头，使用这种合金弹头的榴霰弹在爆炸时更易碎裂，从而增强杀伤力[3]。第一次世界大战的堑壕战中，铅锑合金榴霰弹得到了广泛应用。死神在榴霰弹片飞舞之际收割着士兵的生命，但谁又能想象到，这些弹片中所含的锑，竟来自千里之外的华夏大地呢？
炸弹中白色圆球即为铅锑合金圆球
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从锡矿山到国际锑都
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那么，弹片中的锑是如何远渡重洋，来到战火肆虐的欧陆大地呢？这得从锑的矿床的分布讲起。世界锑矿床的分布主要在四个构造成矿带上，即环太平洋构造成矿带、地中海构造成矿带、中亚天山构造成矿带以及外贝加尔构造成矿带。其中环太平洋构造成矿带集中了全球75%以上的锑矿，中国湘、贵、滇、黔等省的一些大型矿床就集中在这个成矿带上[4]。根据美国地质勘探局数据，截至2022年，中国和俄罗斯锑储量各占全球总储量18.4%，共居全球第一[5]。
湖南产辉锑矿 图源：桂林理工大学地质博物馆
我国锑矿最早发现于湖南冷水江锡矿山。明朝末年当地百姓发现该矿时，误将辉锑矿认作锡矿，故以锡为名。据史料记载和民间流传，1846年曾有民间商绅一度开采，但发现所炼矿石非锡，遂终止开采。1895年，湖南矿务总局派人考察锡矿山，将前人丢弃矿渣进行检验，方知锡矿山实为锑矿[6]。至1897年，锡矿山第一家私营锑厂——积善锑厂成立，标志着中国锑业发展进入起步阶段。
1910-2000年中国与世界锑产量对照图，掠夺式采掘可见一斑。（图片来源：[3]）
中国锑矿自开采以来，因矿石品位优良受到了国际市场的关注。在20世纪50年代以前，我国特别是锡矿山的锑产量占世界锑产量的50%以上，锡矿山因此有国际锑都之称。先后有德、法、美等西方国家的洋行在锡矿山设炉建厂。他们带来了先进的冶炼技术，也将优质的矿产资源掠入囊中。一战时期，锑价因军火需求，从每吨240元陡涨至1100元，锑矿进入出口的黄金时期。出于快速牟利的目的，矿商采富弃贫，有时几乎全部采空而不留安全保护矿柱[7]。这一时期华昌公司将西方炼锑技术简化，以降低成本和因陋就简为目标，形成了一套土法炼锑技术体系，未受过任何教育的工人仅凭经验即可生产。但这一举动却打断了技术人才培养，且土法产品品质极差，在国际市场上以低端劣质货面目示人。因企业追逐眼前蝇头小利，中国锑业陷入技术退步导致的恶性循环困境而难以自拔[8]。
土法纯锑炉 图源：王宠佑.调查锡矿山报告[R]. 北京：中国地质资料档案馆藏.1936.
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以技术进步摆脱低端出口制造迷雾
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锑在中国的早期故事令人悲伤，但这并非个案。如果我们将目光扩展至其他有色金属领域，可以发现在中国钨、锡、钼、汞等特色矿产的开采历程中，都曾或多或少的陷入以低端原材料出口换外汇的迷雾中。那么如何才能从这种低端出口制造的迷雾中冲出一条前路？实际上，破局之道隐藏在本次出口管制名单之中。相较于去年镓、锗出口管制主要集中在产品领域，今年锑的出口管制名单上新增了锑生产技术——金锑冶炼分离技术。建国伊始，面对民国时期掠夺性开采后留下的乱石废渣，矿业工程师没有放弃技术创新的火种。他们利用产学研相结合的科学研究试验与技术革新活动，在生产工艺与设备领域努力改变中国锑业技术落后的面貌。根据矿区矿石品位低与多金属伴生的现状，辰州矿业创造出富锑选择性氯化（一步）提金工艺技术。利用化学试剂将选矿厂选矿后得到的金锑混合精矿进行金锑的湿法分离。湿法分离后分离出钨矿和富含硫的浸锑渣，浸锑渣中可供回收利用的是金和硫。结合鼓风炉挥发熔炼与氰化提金工艺，可以在获得炼锑的同时回收金与硫，实现了对既有矿产资源的“吃干抹净”[9]。
产业技术创新需要注重系统要素的整体推进。由于国际锑市场需求的随机性，导致矿业工程师的智慧结晶在萌芽期容易被廉价土法冶炼“劣币驱逐良币”而胎死腹中。政府此时将金锑冶炼分离技术纳入出口管制名单，在某种程度上可以说是对市场行为的有效调节。利用本土矿产资源的优势因势利导，实现可持续的技术创新，最终达到利润最大化的目标。政府层面对于技术创新的调整与保护，在去年12月颁布的新版《中国禁止出口限制出口技术目录》[10]可初见端倪。利用内部制度创新保护新兴技术，结束当前中国优势矿产资源如钨、锡、钼、锑、镁、稀土矿产“优势不优”的尴尬局面，提升国际产业链与技术层面话语权，是完全可行和有必要的。也祝愿我们的锑与其他稀有金属，在结束国际市场“低三下四”讨日子的尴尬生活后，早日与工程师强强联手，在高精尖前沿科技领域为祖国的腾飞插上翅膀。
亡羊补牢，为时不晚。图片来源：[10].
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参考文献
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