金属铋

金属铋
金属铋

一、定义及属性

铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。铋的主要矿物有自然铋(Bi)、辉铋矿(Bi2S3)、铋华(Bi2O3)、以及菱铋矿(nBi2O3?mCO2?H2O)、铜铋矿(3Cu2S?4Bi2S3)等,其中以辉铋矿与铋华为最重要。铋的矿物大都与钨、钼、铅、锡、铜等金属矿物共生,很少形成有单独开采价值的矿床,所以需在其它主金属选矿过程中分离出铋精矿。另外,铋也常进入其它主金属提炼过程的副产物中,如铅阳极泥、铜熔炼及吹炼的烟尘。

金属铋由矿物经煅烧后成三氧化二铋,再与碳共热还原而获得,可用火法精炼和电解精炼制得高纯铋。

二、铋市产业链

附加值的铋矿化工产品和铋工业产品,直接出售的铋矿石广东、江西、湖北等地或国外的老板采购出去加工成高附加值的铋矿化工产品和工业产品,如电子原件、半导体、医药等,以延伸铋产业链。

三、储量

全球铋金属储量33万吨,储量基础为68万吨。铋资源主要分布在中国、澳大利亚、秘鲁、墨西哥、玻利维亚、美国、加拿大和日本。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%;储量基础约为47万吨,占世界的69%。

中国铋资源储量居世界首位,主要分布在湖南、江西、广东、云南和内蒙,尤以湖南郴州和赣南地区最为丰富。2000年湖南省国土资源资料表明,保有铋

储量32.26万吨,其中柿竹园区铋储量就达21.33万吨(平均品位0.17%)。近年,柿竹园附近的金船塘-玛瑙山矿区,铋资源总量虽不及柿竹园矿区,但它矿点多,品位高,可选性好。铋精矿总产量大大超过柿竹园,精矿铋金属含量年产规模在2000 吨以上。

我国目前已有铋矿70多处,铋金属储量在1万吨以上的大中型矿区有6处,储量占全国总储量的78%。其中5万吨以上金属储量的大型矿区2处,储量占全国总储量的66%。我国铋资源分布在13个省市自治区。其中储量最大的是湖南、广东和江西,三个省的储量占全国总储量的85%左右;其次分布在云南、内蒙古、福建、广西和甘肃等省。

四、产量

世界主要产铋国分别为中国、墨西哥、秘鲁、日本、澳大利亚、哈萨克斯坦、加拿大以及玻利维亚等。全球铋年产量预计在15,000吨左右,其中中国的产量超过10,000吨,占70%以上,墨西哥大约8%,比利时5%左右。由于受资源和环保因素的影响,铋产量在不断下降,日本和美国等国家由于成本和环保的要求,铋产量也在逐年减少。

2010年全球金属铋产量预计接近16,000吨,其中中国的产量超过12,000吨,墨西哥大约1,200吨,比利时800吨,秘鲁650吨,日本400吨。

图:金属铋2010年全球产量分布

中国是全球最大的铋生产国,约占全球总产量的80%。据不完全统计,中国铋生产企业有50余家(包括副产品总和回收企业),主要集中在湖南、江西等地区、其中,年产量在500吨以上的生产企业有8家,以湖南柿竹园有色金属有限公司为主的湖南铋业有限责任公司的产量约占中国铋总产量的40%左右,全球产量的35%。

湖南铋业有限责任公司是全球最大的铋生产商,其由湖南柿竹园有色金属有限公司、湖南金旺实业有限责任公司、北京新华联矿业有限公司、广东阳山县江

英镇陆仔控温傍山铅锌矿、永兴县天源金属贸易有限责任公司、安仁县永盛铅业有限公司6家公司组成,铋年产量达到3500吨以上。

虽然我国铋的产量占全球市场份额的60%以上,但长期以来,由于产铋企业数量多、规模小、产品单一,导致其生产单兵作战、各自为政,经营多头出口,竞争无序,缺乏行业管理,深加工发展缓慢。从过去到现在,尽管我国的储量第一、产量第一,出口量第一,但三个第一却无法产生效益,资源优势及产量优势并没有转化成经济优势和竞争优势,在国际市场一直处于弱势地位,没有实质性话语权。

在生产上,我们以牺牲资源、环境、劳动力为代价,导致高产出,低收益,大量损失和浪费了宝贵的资源;在出口上,我们以牺牲利润为代价,只是国际铋集团的廉价生产基地,整个中国铋冶炼生产企业都成为受害者。这种状况对中国铋产业的健康持续发展是极为不利的。

附:中国主要铋生产企业

昆明云铜稀贵铋业有限公司湖南柿竹园有色金属有限公司永兴大鑫有色金属有限公司郴州金旺实业有限公司湘潭昭山冶金化工厂江西铜业集团新材料有限公司贵溪三元冶炼化工有限公司江钨集团赣州有色金属冶炼有限公司内蒙古兴业集团广东阳山湖南柏林铋业(集团)有限公司湖南铋业有限责任公司太谷盛德有色金属有限公司

五、我国铋产品出口结构

我国既是世界最大的铋生产国,又是世界最大的铋原料出口国,特别是近

几年出口增长迅猛,2002年出口量2559.4t,2003年为4968 t,2004年为5899 t,2005年的出口量较2004年增加16%左右,达到6840t,2006年出口量比2005

年又增加了7%左右,达到了7351t,占世界铋消费量的70%。2008年由于世界

金融海啸的影响,出口量回落至5418t,2009年进一步降低至约2300t。但从未来趋势判断,全球铋的供应主要依赖于我国铋的出口。

2008年,中国共出口铋锭5418t,其中MCP集团采购了3507t,占中国出

口的64.7%。

2009年,由于金融危机的严重影响,加上该公司在全球范围内的垄断,中国的铋锭出口形势更加严峻,铋锭价格更是严重脱离正常轨道,2009年第一季度,中国共出口约550t铋锭,较去年同期下降57%。自2008年10月份至2009年底,国外消费商推迟长单延期交货,铋锭出口市场持续低迷。受全球经济危机蔓延的影响,下游消费商对原料消耗周期变长,而且未来市场走势不确定,导致铋锭出口量大幅减少。2009年第一季度,比利时从中国进口355t铋锭,占中国总出口量的66%,同比减少22%;美国进口64t铋锭,同比减少77%;英国没有从中国进口铋锭,而去年同期的进口量为243t。值得一提的是2009年第一季度,韩国进口86t铋锭,较去年同期的21t增加310%。

2010年比利时依然是中国最主要的出口市场,出口到比利时的份额将会超过全球出口量的70%。此外美国、韩国、日本、荷兰从中国进口铋的量也在100吨以上。

六、我国铋产品消费领域

铋是全球公认的一种非常安全的无毒金属,随着人类环保意识的增强,这种“绿色”金属将得到越来越广泛的应用。由于铅的毒性,会严重桅人体中枢神经系统,国际上一直在寻求铅的替代品。铋由于和铅在许多性能方面都很接近,而且是对人体无害的“绿色金属”,因此铋就成了替代铅的首选材料。欧盟《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质的指令》的实施将打开新的铋消费通道。

从消费量来看,中国、美国、日本、英国、比利时、韩国是主要消费国。国外较大的铋消费商有比利时的斯德驰公司(SidechS.A.)、英国的MCP集团、玻利维亚的塔日纳矿(Tasna)、加拿大的福成矿业公司(Fortune Minerals Ltd.)、越南的努法矿业合资公司(NuiPhao Mining Joint Venture Co.Ltd.)等。

从消费结构来看,各国铋的消费结构各有侧重,美国铋的消费主要用于冶金添加剂、低熔点合金、焊料、弹药筒以及医药化工行业等;日本和韩国的消费主要以电子行业为主;中国铋消费仍旧是以传统领域为主。

总体来说,全球随着铋替代铅在各个方面的应用,铋合金和冶金添加剂方面的需求增长速度会大于在医药等传统需求的增长速度。

中国作为世界铋的最大生产国和出口国,在国际市场供应中占据着60%以上的市场份额,中国国内铋的消费占我国铋产量的不到50%,其余用于出口。

近年来我国的铋消费量也呈现逐年增长态势,年消费量从800吨左右增长到2500吨以上,主要应用在氧化铋工业、药原料、冶金添加剂、化学工业及核工业等。

a.氧化铋用途

主要用于化工行业(如化学试剂、铋盐制造等)、玻璃行业(主要用于着色)、电子行业(电子陶瓷等)以及其他行业(如防火纸的制造、核反应堆燃料等)。

目前,各国对环境日益重视,铋黄作为无毒、无污染的高级颜料,已成为现在无机黄颜料的替代品。我国近年来,随着国家对环保和卫生法规的强化,含有

毒性元素的镉黄、铬黄、铅黄颜料的使用范围也越来越窄,其替代问题也已变得日益紧迫。铋及其化合物钒酸铋等以其无毒、耐腐蚀及良好的色泽等优良性能,在颜料领域日显突出,其社会效益和经济效益不可估量。

5、在其他方面的用途还包括作为核废物吸收材料、显像管荫罩涂层、无毒烟花等。

b.医药

用于医药:次碳酸铋[(BiO)2CO3]和次硝酸铋[BiO(NO3)]用来制胃药,具有收敛作用,治疗肠胃道消化不良症;外科上利用铋药的收敛作用来处理创伤和止血;在放射疗法领域中,用铋基合金代替铅,为癌症病人制造护板。

c.冶金添加剂

用作冶金添加剂:钢中加入微量铋,可改善钢的加工性能;可锻铸铁中加入微量铋,能使可锻铸铁具备类似不锈钢的性质;铝中加入0.5%的铋与0.5%的铅,可以改善铝的机械加工性能;青铜中加入铋,可用来制作耐磨的铋基轴承和齿轮;铋还用于生产具有高矫顽力238733安∕米(3000奥斯特)的磁性台金。

d.化工

氧化铋(Bi2O3)用于制造化学试制、铋盐、无机合成、玻陶着色、制造高折光率玻璃、核工程玻璃和作为核反应堆燃料;氯氧化铋(BiOCl)用在塑料中作添加剂,使产品焕发美丽的珍珠光泽,还可用于制造无铅颜料和化妆品;氯化铋(BiCl3)用来还原燃烧性的柏油、杂酚油和非干性油。

e.电子电器工业

1、组成铋基低熔点合金:铋与铅、锡、镉、铟组成一系列低熔点合金,制作电器保险器、自动装置讯号器材等;铋与锑、锡、铅等组成的铅字合金铸字,不但能完好地显示很细的笔划和网点,而且可延长铅字使用期;铋与铅、锡配成的焊锡合金,是理想的焊接材料,常用于军工生产;铋与锡的合金制的模具,用作金属薄板材的冷冲压成型,不低于钢模的强度,而且成型快,更新快,合金可多次返回使用;铋与铅配制的合金,作弯曲薄壁管的充填料,能保持管内壁平滑光洁,且填料可多次反复使用。

其它用途:高纯铋(99.999%Bi)用于核子反应堆中作载热体或冷却剂,用作防护原子裂变装置材料;高纯铋与碲、硒、锑等组合拉晶的半导体元件,用于温差电偶、低温温差发电和温差致冷,用来装配空调器和电冰箱;人工硫化铋(Bi2S3)可制造光电自动设备中的光电阻,增大可见光谱区域内光谱的灵敏度。

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