釩鉛礦：洗盡鉛華成新寵

馬志飛

礦物家族之中，最美者當(dāng)屬寶石，然則礦物有數(shù)千種之多，而能成為寶石者不過一二百種，絕大多數(shù)都被深埋于地下默默無聞。隨著人們對(duì)礦物晶體收藏的熱度與日俱增，許多“冷門”礦物開始嶄露頭角，逐漸走進(jìn)人們的視野。釩鉛礦就是其中最典型的代表之一。

略有遺憾的科學(xué)發(fā)現(xiàn)

1801年，西班牙礦物學(xué)家德里奧被政府派往北美洲的墨西哥，在一所礦業(yè)學(xué)院里擔(dān)任教授。一天，有人給德里奧帶來一塊在墨西哥某座礦山上發(fā)現(xiàn)的礦物，請(qǐng)他鑒定。德里奧看到礦物后也覺得很新奇，它的顏色為棕紅色，晶體為六邊形的棱柱狀，經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其中含有大量的鉛元素。德里奧根據(jù)自己多年的礦物學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)得出結(jié)論，這是一種新的礦物，于是給它取名為“棕鉛”，并對(duì)外宣稱這種礦物里面含有一種以前從未見過的金屬元素，就連這種金屬元素的名字都給想好了。

為了進(jìn)一步確認(rèn)其成分，德里奧將這塊標(biāo)本寄給了當(dāng)時(shí)著名的德國(guó)地質(zhì)學(xué)家洪堡。洪堡派人檢測(cè)后非常草率地得出結(jié)論：德里奧所說的所謂新金屬只不過是前些年就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的鉻元素而已?？赡苁呛楸ぷ鳛闄?quán)威地質(zhì)學(xué)家的影響力太大了，德里奧竟然欣然接受了他的反駁，輕易放棄了自己的觀點(diǎn)。

20多年后，瑞典科學(xué)家塞夫斯特朗姆在冶煉生鐵時(shí)分離出一種新元素，并用斯堪的納維亞愛神—凡娜迪斯（Vanadis）之名給它命名為vanadium，翻譯成中文就是金屬釩。1830年，德國(guó)化學(xué)家維勒對(duì)之前德里奧提供的礦物樣品再次進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，其中確實(shí)存在著一種新元素，而且這種新元素恰恰就是金屬釩。遺憾的是，為時(shí)已晚，發(fā)現(xiàn)金屬釩的榮譽(yù)只能被歸功于塞夫斯特朗姆。德里奧因?yàn)檫^于迷信權(quán)威，沒能堅(jiān)持“大膽假設(shè)，小心求證”的科學(xué)研究方法，最終與金屬釩擦肩而過，失之交臂，也算是科學(xué)史上的一件憾事。

鉛礦床的次生礦物

現(xiàn)在回過頭來看，德里奧當(dāng)時(shí)命名為“棕鉛”的樣品其實(shí)就是釩鉛礦，也被稱為褐鉛礦。它是形成于鉛礦床氧化帶上的一種次生礦物，通常為明亮的橘紅色，人們有時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn)棕紅色、棕黃色、灰色或無色的礦物，但其條痕（粉末的顏色）為淺黃色，晶體為長(zhǎng)短不等的棱柱狀，邊緣為極其規(guī)則的六邊形，棱柱內(nèi)常有中空現(xiàn)象。這些特點(diǎn)使得釩鉛礦較容易辨識(shí)。

目前，我們已知地球上有60多種含鉛礦物，釩鉛礦只是其中的一種，常與其他含鉛礦物共生，比如白鉛礦、鉛礬、鉬鉛礦、鉻鉛礦、砷鉛礦、磷氯鉛礦等。釩鉛礦由鉛、釩、氧和氯這4種元素組成，如果我們仔細(xì)觀察它的化學(xué)式Pb5（VO4）3Cl就會(huì)發(fā)現(xiàn)，它與砷鉛礦（化學(xué)式為Pb5（AsO4）3Cl）和磷氯鉛礦（化學(xué)式為Pb5（PO4）3Cl）十分相似。的確如此，這三者不僅成因相似，都形成于鉛礦床的氧化帶，而且晶體結(jié)構(gòu)相似，釩酸根、砷酸根和磷酸根陰離子具有相同的電荷，大小也基本相同，所以在礦物結(jié)構(gòu)中的釩（V）、砷（As）、磷（P）可以互相置換替代。并且隨著其中所含的釩、砷和磷數(shù)量多少的變化，其顏色、比重也會(huì)逐漸發(fā)生變化，但晶型基本不變。這三者的主要區(qū)別是：釩鉛礦常為橘紅色，砷鉛礦多為黃色，磷氯鉛礦則多為翠綠色。

不斷提升的身價(jià)

早在2000多年前的秦漢時(shí)期，我國(guó)人民就已經(jīng)對(duì)釩鉛礦有所認(rèn)識(shí)并加以利用了。現(xiàn)存的秦始皇陵兵馬俑看起來灰頭土臉的，實(shí)際上它們?cè)径加胁世L，可謂千人千面、絢麗多姿，只不過歷經(jīng)幾千年之后，彩繪逐漸剝落。

考古學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，古人描繪這些彩俑用到的都是礦物顏料，如紅色的朱砂、綠色的孔雀石、藍(lán)色的藍(lán)銅礦等。至于黃色，則用到了并不常見的釩鉛礦，令人匪夷所思。

2004年，我國(guó)考古學(xué)家在西安理工大學(xué)曲江校區(qū)發(fā)掘了一座西漢時(shí)期的壁畫墓，對(duì)壁畫的顏料進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，其中的黃色顏料里含有大量鉛元素和釩元素。經(jīng)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種黃色顏料就來自釩鉛礦。后來，考古學(xué)家在西安發(fā)掘的唐朝宰相韓休的墓葬壁畫里也發(fā)現(xiàn)了黃色的礦物顏料釩鉛礦。種種跡象表明，我國(guó)陜西一帶存在釩鉛礦，而且很早就被人們所熟知。

到了現(xiàn)代，釩鉛礦主要用來提煉金屬釩。如果按照在地殼中的重量百分比來看，釩的含量并不低，排名位居第21位，列于鈦、錳、鋇、鍶、鎢等元素之后；但它不以自然元素的形式存在，而是以化合物的形式存在于巖石礦物中，較為分散，釩鉛礦就是其主要的礦物，大量聚集時(shí)便可作為釩礦石。

金屬釩是制造高速鋼合金的重要原料，這種合金材料具有超高的硬度、極佳的韌性和抗腐蝕性，雖然用釩制造合金可能比添加鉻或錳更昂貴，但釩合金的性能更好，應(yīng)用價(jià)值更高。釩鉛礦還是提煉金屬鉛的次要礦物，只是重要性不及方鉛礦，偶有利用。

近年來，在礦物收藏?zé)岬耐苿?dòng)之下，目光敏銳的商人打破了釩鉛礦狹隘的工業(yè)應(yīng)用途徑，精心包裝之后給它找到了新的“定位”，使之搖身一變成為越來越多的人所熱衷的收藏品。由于釩鉛礦顏色鮮艷，晶體形態(tài)規(guī)則，光澤明亮，組成的晶簇時(shí)常能構(gòu)成有趣的圖案，如同互相嵌合的機(jī)械齒輪，具有很高的觀賞和收藏價(jià)值。不過，釩鉛礦的硬度很低，只有2.5～3，十分嬌嫩，稍有磕碰就會(huì)被破壞。目前，墨西哥、摩洛哥、納米比亞、美國(guó)等多個(gè)國(guó)家都有釩鉛礦床，而收藏價(jià)值最好的釩鉛礦標(biāo)本主要來自摩洛哥，在收藏界享有盛譽(yù)，市場(chǎng)價(jià)格也逐年攀升。