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稀有金属品种介绍

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1.铟

铟 (Indium)属于稀散金属。铟产业被称为“信息时代的朝阳产业”。铟金属广泛应用于电子工业、航空航天、合金制造、太阳能电池新材料等高科技领域,在 电子、电信、光电、国防、通讯等领域具有战略地位。随着这些领域的发展,特别是平板显示行业的高速增长,铟产业具有广阔的前景,在国民经济中的地位越来越 重要。

  
  铟主要作为包复层或与其它金属制成合金,以增强耐腐蚀性;铟的反射性,可用来制造反射镜;铟合金可作反应堆控制棒;铟及铟的化合物在无线电和半导体技 术中也有重要用途。在1970年以前,铟基本上被应用于实验室。现在,铟是制造液晶显示器、手机屏幕不可缺少的材料。此外,添加了少量的铟后,合金轴承的 使用寿命提高了4~5倍。铟锭主要用于ITO行业,这一用途是铟锭的主要消费领域,占全球铟消费量的84%。铟70%用于制造铟锡氧化物靶材 (ITO),ITO用于制造液晶显示器(LCD),因此铟是制造液晶显示屏(LCD)的最重要材料。


   2000~2006年间,世界铟的消费年均递增14. 4%,由于全球LCD的快速发展,使得其对铟需求的急速增加,2007年全球铟的年需求量逾400吨,但实际供应量不足300吨,再生铟产量亦仅有约30 吨, 2008年全球铟需求量达568吨,而供应量却不到400吨,供需缺口持续扩大。预计2008~2010年年均递增17.2%,2010年达到1995 吨。在未来,镀膜玻璃依然是铟的最大用途,碱性锌锰电池和光伏电池领域将是主要增长点。


2.锗

锗 (Ge)是一种稀有分散金属,分布较散且无集中锗矿,常伴生于煤、铁矿和铅、锌等有色金属矿中,也有锗石产出。金属锗可由其化合物氧化锗还原制得,可由精 炼铜、锌、铅矿获得,也可由煤发生炉所产生的烟道灰尘、锗酸秘晶体和其他锗加工废料中回收获得。金属锗具有良好的半导体性质、优良的红外光学性质和对微波 的良好透过性等特质。金属锗的化合物主要有氧化物和卤化物,其中,氧化锗(Ge02)主要用于半导体材料和生产PET的催化剂。四氯化锗(GeCl4)主要用于半导体锗的制备和光纤制造。另外,锗的化合物还包括硫化物及硫族化合物、氢化物。锗的合金、配位化合物和有机化合物也有不同领域的应用。目前来看,全球锗产品的消费需求逐渐增长。而在供应方面,目前可供开采的锗资源在未来30~50年内可以提供充足的来源。

锗的应用领域

  1.红外光学行业。 由于锗在大气层中对2~14微米具有高而均匀的透射率(包含红外波段的3~5微米和8~12微米大气窗口),且不吸湿、不软化、不溶于水,光学性能好,价 格相对较低,因此是优良的红外光学材料。红外光学材料在军事、国防等高端领域广泛应用,得到大力发展,并且各类民用需求也不断增长。红外热像仪所涉及的红 外锗镜头的用量最大,其产量直接决定红外光学行业的用锗量。未来民用红外锗镜头的应用领域主要集中在消防、电力、建筑、制造业、医疗、安防等行业。

  2.太阳能电池是发展最快的新兴行业之一。近年来,太阳能电池成为全球发展最快的新兴行业之一。预计全球高效率太阳能电池用锗晶片未来五年的增长率为30%。预计到2012年,全球4英寸锗衬底片的产量将达到400万片。

  3.PET市场。二氧化锗可以作为聚醋纤维(PET)生产的催化剂。PET催化剂用锗约占16%,自2003年以来,全球PET的产能以年均10%左右的速度扩张。预计未来发展过程中,二氧化锗作为PET生产的催化剂用量增长将保持稳定。

  4.光纤市场。光纤级四氯化锗可用于光纤生产,主要用于发挥光纤掺杂作用和光电转化作用。光纤用锗约占30%。未来对光纤的需求主要来自城市基础设施建设和网络建设需求,特别是基于宽带互联的光纤到楼(FTTB)和光纤到户(FTTH)的需求。

  5.其他。除了上述几个下游行业应用,金属锗还以有机锗的形式运用于保健品、药品和化妆品等行业。这方面用锗约占2%。

  6.国家战略收储。国家正在酝酿将包括锗在内的10种稀有金属进行战略收储的政策,这使得锗在长期的供给量将大幅下降。


3.钴

  

   钴,英文为Cobalt,化学符号为Co,原子序数27。钴是小金属,是一种非常稀缺的资源,有“工业味精” 之称,是重要的战略资源之一。钴是具有光泽的钢灰色金属,熔点1495℃、比重8.9,比较硬而脆。钴是铁磁性的,在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力 学性质电化学行为方面与铁和镍相类似。常温下金属钴在湿空气和水中均稳定,也不与碱和有机物作用。高温下发生氧化作用。

  世界钴储量约为710 万吨。主要集中在刚果(金)、澳大利亚、古巴,三国储量约占世界钴总储量的83.1%,其中刚果(金)占世界储量的47.9%。其余的少量分布在赞比亚、 俄罗斯、加拿大等。钴是中国严重短缺的九种矿产资源之一。中国钴矿资源不多,主要伴生在铜、镍、铁矿中,独立成矿的钴矿物仅占全国保有储量的4.70%。 中国已探明钴金属储量仅47万吨,分布于全国24个省(区)。

电 池材料是钴的最主要消费材料,占钴总消费的60%左右。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。钴是锂电池最常见的金属材料之一。 锂电池主要用于手机领域、笔记本领域、电动自行车和新能源汽车领域。未来新能源汽车将成为带动锂电池需求的主要增长点。钴的另一个主要用途在生产耐高温、 耐热、耐腐的硬质合金。硬质合金是由硬质(钨、钛)颗粒和韧性较好的材料(钴、镍)挤压粘结而成的。硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻 头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。硬质合金 还可用来制作凿岩工具、采掘工具、钻探工具、测量量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴等。高温合金是金属钴的另一个消费领域之 一,2011年高温合金占全球钴消费接近20%而中国仅有4%。未来在中国的消费比例也会越来越大。高温合金(又叫超级合金)是在600-1200℃高温 下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。高温合金的消费中,航空航天、能源推进、工业、汽车行业和其他领域分别占比64%、24%、5%、3 %、2%和2%。航空航天发动机是高温合金行业在航空航天领域最主要的消费部分。磁性材料是金属钴的又一用途。磁性材料在电子工业和其他高科技领域起着非 常重要的作用。钴可以作为高档的玻璃和陶瓷的色彩染料。作为国内传统的钴的消费领域,钴在玻陶行业的使用量一直比较平稳。钴还广泛用于石油冶炼中的各种加 氢催化剂。钴基催化剂比如醋酸钴在合成催化剂中具有重要地位。


4.铋

铋作为银白色或微红色的稀有金属,被视为安全使用的“绿色金属”。铋广泛应用于医药、半导体、超导体、阻燃剂、颜料、化妆品、化学试剂、电子陶瓷等领域,在部分领域未来大有取代铅、锑、镉汞等有毒元素的趋势。

铋是我国的优势资源,我国的铋储量第一、产量第一,出口量第一。铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在,中国的铋储量居世界第一,储量大约为24万吨,占世界总储量的75%。


5.镓

镓 是一种低熔点高沸点的稀散金属,作为一种性能优良的电子材料,被誉为“电子工业的脊梁”,是高新技术的基础资源。美国、日本数年前已经将其定位为“战略资 源”,并进行收储,欧盟委员会也发布了题为《对欧盟生死攸关的原料报》,将14种重要矿产原料列入“紧缺”名单,镓名列其中。中国也将对钨、钼、锡、锑、 镓、稀土等战略性小金属的发展做出专项规划,并提出“建立完整的国家储备体系”。

镓 是一种伴生矿,99%以上的镓与铝、锌、锗的矿物伴生,没有独立的矿床。我国金属镓资源储量约占世界总量的75%,也占世界第一位。作为一种稀散金属,镓 的提取非常困难,全球原生镓年产量仅300吨,产量极少。其中,80%的产量来自于中国,其余少量来自德国、哈萨克斯坦和乌克兰等国家。

作为继硅材料之后的第二代砷化镓和第三代氮化镓半导体材料的重要原料,镓广泛地应用于无线电通讯、光纤通信、汽车雷达、LED照明、太阳能电池等领域。镓 最大的用途是用于半导体行业,作为集成电路芯片广泛应用于3G智能手机,无线通讯等领域。作为第二大用途的太阳能工业,未来CIGS(铜铟镓硒)薄膜电池 以其成本优势在未来发展潜力巨大。众所周知,日本是世界上半导体工业最发达的国家,在过去若干年中,日本一直是世界上金属镓消费量最大的国家。其次是美 国、欧洲、韩国、中国。而中国作为全球最大的IC市场,其重要性不断凸现。得益于全球半导体产量及镓消费强度的同步增长。

未来,LED照明是趋势,3G、4G智能手机还算是刚起步;太阳能工业方面,在未来几年中,这种第三代的太阳能薄膜应用可能会越来越广泛,金属镓的需求潜力将不可忽视。


6.钨

钨(W),原子序数74,属过渡元素,经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属,由于其熔点极高、硬度大,主要用于工业上的切削合金钢、超硬模具等,因此被称为“工业牙齿”。

从 钨下游需求结构来看,钨最主要的用途是用来生产合金产品,约47%的钨用来生产硬质合金。硬质合金中通常含有85%-95%的碳化钨和5%-14%的钴。 硬质合金终端需求主要来自切削工具和矿用工具,切削工具中,硬质合金主要作为刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头等,切削加工主要依托机床来实现,矿用工 具方面,硬质合金主要作为凿岩工具、采掘、钻探工具。预计未来5年,我国数控机床将保持30%的增幅。地质矿山工具中的硬质合金在未来几年也有望实现 30%的增速。按照钨在硬质合金中的使用年需求复合增长率30%计算,预计2016年该用途金属钨将达到 6.31万吨。


7.锑

锑 及其化合物广泛用于工业部门,与其他有色金属不同之处是,单纯的金属锑除可用于电镀外,很少单独使用,多系以其他金属为基体形成合金。锑的化合物用途广 泛,已成为重要的化工原料。从发展趋势来看,锑化合物的耗锑量已远远超过锑合金的耗锑量。一般而言,用于制造合金的锑约占年消费量30%,而用于化合物和 化工原料的锑约占年消费量70%。

锑在合金中运用

锑 多用作其它合金的组元,可增加其硬度和强度。如蓄电池极板、轴承合金、印刷合金(铅字)、焊料、电缆包皮及枪弹中都含锑。铅锡锑合金可作薄板冲压模具。高 纯锑是半导体硅和锗的掺杂元素。锑是电和热的不良导体,在常温下不易氧化,有抗腐蚀性能。因此,锑在合金中的主要作用是增加硬度,常被称为金属或合金的硬 化剂。在金属中加入比例不等的锑后,金属的硬度就会加大,可以用来制造军火。锑及锑化合物首先使用于耐磨合金、印刷铅字合金及军火工业,是重要的战略物 资。


锑在阻燃方面的应用

从 全球范围来看,锑主要应用于阻燃剂,其消耗量约占世界锑总消耗的60%。美日欧等国家是阻燃剂的消耗大国,其80%的氧化锑都用于生产阻燃剂。目前全球阻 燃剂总用量已达120万吨/年,今后几年仍将以年均4-5%的速度持续增长,其发展趋势则是在提高阻燃性能的同时,更加注重环保与生态安全。


世界各国对电子电器的阻燃性能日益重视,中国也不例外。特别是我国出口的电子电器产品要求更为严格。


我国阻燃剂潜在市场巨大,目前我国阻燃剂无论在品种上还是用量上与发达国家存在较大差距,随着国家对阻燃技术要求力度的加强,我国阻燃剂的开发和发展将出现更好的广阔前景。


目前汽车塑料配件在汽车总重量份额中的比例已经达到10%左右,特别是汽车塑料内饰件,一般都要求阻燃。预计未来5年内,我国阻燃剂消费量年均增长率可达到5%。


随着科学技术的发展,锑现在已被广泛用于生产各种阻燃剂、搪瓷、玻璃、橡胶、涂料、颜料、陶瓷、塑料、半导体元件、烟花、医药及化工等部门产品。


8.钒

钢铁工业是钒的最大应用领域,全球大约85%的钒用于钢铁工业,在我国钒用于钢铁工业的量可以达到90%。钒在钢铁方面的消耗主要在碳素钢、高强度低合金钢占、高合金钢、工具钢等。此外,在有色、化工行业也有少量应用。


我国用在建筑钢材方面的钢材产量约有3 亿吨,以普通的钒消费强度0.07%估算,则每年将消耗钒21 万吨;即使抗震钢筋比例达到60%,打开的钒消费空间也有12.6 万吨,是我国2010 年钒总产量的2 倍。


预计未来几年我国钢铁工业中钒消耗强度将逐渐增加到30-35 公斤/1000 吨钢的水平,并将加速向50 公斤/1000 吨钢的世界水平靠拢。这意味着仅满足钢铁工业的消耗一项,钒产品每年新增消费量就在30%以上,市场发展前景十分广阔。


9.碲

属于稀散金属,被誉为“现代工业、国防与尖端技术维生素”碲在地壳中含量与金差不多,也是地壳中最少的半导体元素。

碲作为一个稀缺性的小金属,产量稀少,而且用途广泛。碲作为一个年产仅400-600吨左右的小金属来说,碲的稀缺性较明显。碲的应用领域较广泛,广泛应 用于太阳能领域(40%)、温差半导体行业(30%)、冶金行业(15%)、化工行业(5%)以及其他行业。碲化镉太阳能电池领域是碲最大需求,也是未来 碲最有前景的需求领域。从价格上来看,目前碲锭的价格仅为历史最高价格3000元/公斤的1/3,处于阶段性的低位


太 阳能光伏行业是碲最大的需求领域,也是带动碲需求的最大动力。碲在太阳能领域的应用主要指碲化镉太阳能薄膜电池,每年消耗了全球碲的总需求的40%(约 200吨左右)。与国内晶体硅太阳能电池占主导不同,美国大部分生产的电池是高技术薄膜电池,而且以碲化镉电池为主。First Solar(第一太阳能公司)公司是全球前十大太阳能电池制造商中唯一专职从事碲化镉薄膜技术的生产商,其碲化镉太阳能电池市场份额占全球90%以上。第 一太阳能碲化镉太阳能电池的制造成本已下降到每瓦67美分,是各类太阳能光伏电池制造成本最低的。


10.硒

硒的最早使用行业是玻璃工业,目前硒在玻璃工业上用量较大,其用量占世界硒总耗量的35%。硒被用于玻璃的去色和着色,用于生产有色玻璃的添加剂,可提高玻璃的光学性能。向玻璃原料中添加少量不同含量的硒,可生产出应用于不同领域的特殊颜色玻璃。

硒在化工工业上的应用,主要是用于制作颜料、制造硫化剂,以及制造制造抗氧化剂、粘结剂和催化剂。

电子工业方面,硒主要用于制作反电极的硒元件、太阳能光电池、光电摄像管,以及制作发光器件和光敏元件。

随着科学技术水平的不断提高,硒的下游应用领域也日益多元化。可应用于新材料制作,医疗保健品等。


11.铑

铑 (Rh)是铂族元素。因性能特别可贵以及资源的珍稀和金(Au)银(Ag)铂(Pt)钯(Pd)铑(Rh)钌(Ru)铱(Ir)锇(Os)合称“贵金 属”。铂族(贵)金属就像人体离不开的维生素一样,它们被誉为“工业维他命”,在世界上被作为“战略储备金属”,在高新技术产业发展中又被誉为“第一高技 术金属”。其还具有金融属性、有保值、避险、易储备、好流通等货币功能。

铑 因其具有催化活性、光亮耐磨、抗腐蚀性、耐高温,特殊的抗氧化性、对光电的特别效应。使它的功能材料及化合物广泛用于航天、航空、军事工业、石油及化学工 业、信息传感业、首饰行业、玻璃制造业、牙合金制造业、加氢催化剂、热电偶、铑合金等行业。据统计,历年全球每年60%的铑都用于汽车尾气催化剂制造。


12.镝

镝目前在许多高技术领域起着越来越重要的作用,主要产品有氧化镝、镝铁合金、金属镝等。氧化镝常被用作制取金属镝的原料、玻璃、钕铁硼永磁体的添加剂;镝 铁合金主要用作钕铁硼永磁合金原料及冶炼添加剂,国内生产的镝铁主要用于出口;金属镝因其在空气中性质不稳定,极易氧化,故在工业上一般将镝转化为氧化 物,主要用于稀土永磁材料、磁致伸缩材料、磁光存储材料和发光材料。我国镝储量仅为6万吨左右,消费每年都在持续增长,可供使用年限仅不到40年。


13.铽

铽的应用大多涉及高技术领域,多为技术密集、知识密集型的尖端项目,且具有显著经济效益,有着诱人的发展前景。按照我国赣州离子型矿储量150万吨,其中原矿含铽量1%左右的计算标准,铽储量约为1.5万吨。目前全球每年对铽的消费量约400吨,可用年限仅为37年。

铽的主要产品有氧化铽和金属铽。氧化铽是棕褐色粉末,主要用于荧光粉的活化剂和柘榴石的添加剂;金属铽常用铁桶封装,内衬双层塑料袋,充氩气保护,主要用于稀土永磁体、磁致伸缩材料和磁光存储材料。


铟银现货

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