在可可托海的历史进程中,第一个主要产品是铍矿石。中苏合资期间,主要开采绿柱石。绿柱石是铍矿石。后来因为发展需要,锂矿成为主要产品。

无论是铍矿还是锂矿,可可托海矿最初的用途都是支持国家两弹一星的研制,主要用于制造原子弹和氢弹。

简单科普一下。原子弹的“燃料”是铀。当中子轰击铀时,它会将一个铀原子分裂成两个,并释放出一个中子。当然也会释放出大量的能量。新释放的中子继续轰击铀原子,从而产生连锁反应。在不到1微秒的时间里,所有的铀原子分裂,瞬间聚合出巨大的能量。所以原子弹的化学变化过程叫做核裂变。

但是裂变释放的中子会逃逸出铀球,所以需要一种材料包裹住铀球,防止中子逃逸。到目前为止,只有一种材料可以阻挡中子,那就是铍。可可托海是我国最早发现铍矿的地方,可可托海中的铍被用于我国早期的原子弹制造。因为氢弹需要用原子弹点燃,所以也用铍。氢弹的主要燃料是锂。

原子弹爆炸过程图,深绿色的一层是铍。

可可托海的铍矿石是绿柱石。这是一种在地壳运动过程中结晶的稀有金属矿石。这种绿柱石结晶良好,透明度高,折射性好,常用作宝石,名为海蓝宝石。《泰坦尼克号》中海洋之星的宝石是海蓝宝石和绿柱石。现在一颗绿柱石的价格很小,往往几十万或者几百万,但是中国早期造原子弹的时候还没有这么贵。

结晶较差的绿柱石用于提取铍。那么铍的价值有多高呢?我们在这里算一笔账吧。可可托海中的铍是一种丰富的矿物,氧化铍含量约为0.055%。一吨绿柱石可提取1000公斤× 0.055% = 0.55公斤氧化铍。

氧化铍的分子式是BeO。铍的原子量是4,氧的原子量是16,氧化铍的分子量是20,其中铍占1/5。那么0.55千克氧化铍可以提炼0.55×1/5=0.11千克金属铍。也就是说,一吨绿柱石可以提取110克金属铍。

目前一吨绿柱石的市场价格是2万元。20000元÷110克=181.9元。这是每克金属铍的纯价值。

从绿柱石到金属铍,要经历开采、选矿、氧化铍提纯、金属铍提炼等过程,涉及人工、水电、设备、添加剂、运输等诸多环节。据新疆有色金属股份有限公司计算,这些手续所需金额是金属铍价格的1.5倍以上。换句话说,铍的最低价格应该是181.9×2.5=455元。

2020年12月17日,上海老庙黄金价格为每克508元。铍的价格接近黄金的价格。

当然可可托海出产的钽、铌、铯、铷价值更高,尤其是铯的价格远超黄金。

从铍的价值也可以看出原子弹的成本有多高。世界早期的金属铍基本上都是用于国防生产,美国人甚至制造出了纯铍飞机。到目前为止,铍已被广泛应用于工业。铍的延展性很强,即使折叠也能恢复原状,所以一些需要经常运动的金属制品需要添加少量的铍。

这就是为什么有的品牌插座要几十上百元,而一般品牌十几二十元就能买到。主要区别是加不加铍。按道理,很贵的插座簧片里加了极少量的铍。具体含量不到万分之一,弹簧片使用寿命提高上百倍。

目前可可托海主脉已被封存,包括绿柱石也已不再开采。但周围的矿还在开采,富蕴县有一条铍生产线。