金属锆和铪的主要用途
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
金属锆和铪的主要用途
金属锆由于具有低的中子吸收截面，优异的耐蚀性能和加工性能，是核工业的重要材料。各主要产锆国生产的原子能锆大多用于原子能反应堆。目前出核动力潜艇、核动力航空母舰外，全世界已建成并在运行的民用核电站已达440 座。世界锆生产能力约7000t/a，每年用于核工业的数量约为3000t。而含铪的工业级锆则用于冶金、化工、机械和兵器工业，年用量在2000t 左右。金属铪由于其中子吸收截面较高，可用作原子能反应堆的控制棒；也可制成合金用于航天器及其他耐高温零部件。金属锆、铪的应用概况见表1。
表1 金属锆、铪的应用概况
应用领域
主要用途
原子能工业
燃料包套材料：主要有锆锡、锆铌两大类合金；
结构材料：在反应堆中锆合金主要用作耐高压部件，如容器、管道等；
核燃料：用作铀的合金元素，以增加释热元件的热交换表面和结构强度；减速材料：氢化锆可作为慢化剂减缓裂变速度；
控制材料：金属铪制成控制棒用于控制核反应，二硼化锆也可用作强度控制材料
冶金工业
钢铁冶金添加剂：在钢铁冶金中用作脱气剂，晶粒细化剂等，如锆铁、锆硅、锆硅钙、锆硅锰等；
有色金属冶金添加剂：改善和提高铜、镍、镁、锌、铝锆金属的性能，并
铪知识
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 铪知识 在自然界中，铪常与锆共生，含锆的矿物中都含铪，铪与锆呈类质同像，铪主要赋存在锆英石中。工业上用的锆石中含HfO2 量为0.5-2%。次生锆矿石中的铍锆石含HfO2 可以高达15%。还有一种变质锆石曲晶石，含HfO2 达5% 以上。后两种矿物的储量少，工业上尚未采用。铪主要由生产锆的过程中回收。铪的冶炼与锆基本相同，一般分五步。第一步为矿石的分解，有三种方法：①锆石氯化得(Zr,Hf)Cl4。②锆石的碱熔，锆石与NaOH 在600℃左右熔融，有90%以上的(Zr,Hf)O2 转变为Na2(Zr,Hf)O3，其中的SiO2 变成 Na2SiO3，用水溶除去。Na2(Zr,Hf)O3 用HNO3 溶解后可作锆铪分离的原液，但因含有SiO2 胶体，给溶剂萃取分离造成困难。③用K2SiF6 烧结，水浸后得K2(Zr,Hf)F6 溶液。溶液可以通过分步结晶分离锆铪。第二步为锆铪分离，可 用盐酸-MIBK(甲基异丁基酮)系统和HNO3-TBP (磷酸三丁酯)系统的溶剂萃取分离方法。利用高压下(高于20 大气压)HfCl4 和ZrCl4 熔体蒸气压的差异而进行多级分馏的技术早有研究，可省去二次氯化过程，降低成本。但由于(Zr，Hf)Cl4 和HCl 的腐蚀问题，既不易找到合适的分馏柱材质，又会使ZrCl4 和HfCl4 质量降低，增加提纯费用。第三步为HfO2 的二次氯化以制得还原用粗HfCl4。第四步为HfCl4 的提纯和加镁还原。本过程与ZrCl4 的提纯和还原相同，所得半成品为粗海绵铪。第五步为真空蒸馏粗海绵铪，以除去MgCl2 和回收多余的金属镁，所得成品为海绵金属铪。如还原剂不用镁而用钠，则第五步改为水浸。 海绵铪自坩埚中取出时要格外小心，以免自燃。大块海绵铪要破碎成一定尺 寸的小块，以便压成自耗电极，再熔铸成锭。破碎时也应防止自燃。海绵铪的进一步提纯与钛和锆一样，用碘化物热分解法。控制条件与锆略有不同，在碘
对我国稀有金属战略分析与对策建议
ＣｈｉｎａＭｅｔａｌＢｕｌｌｅｔｉｎ 行业观察 市场综述对我国稀有金属战略分析与对策建议 中国国际贸易学会常务理事周世俭 一、稀有金属的战略意义 稀有金属是指在地壳中含量极少，分布较散、提炼较难、用途重要的金属。 第二次世界大战以后，各国都重视资源战略。对用于发展高新技术及国防军工材料的合金元素统称为战略合金元素。他们是指：铬Ｃｒ、镍Ｎｉ、钼Ｍｏ、钒Ｖ、钨Ｗ、钴Ｃｏ、钽Ｔａ、铌Ｎｂ、钛Ｔｉ及铈Ｃｅ－镧Ｌａ等。 稀有金属（战略合金元素）以其独特的性能和作用，是原子能、 航空航天、半导体、电子技术、特种钢材、超级合金以及导弹火箭、军火工业等众多关乎国计民生和国防安全方面所必需的金属材料。为此，对稀有金属特殊的战略需要迫使世界各国将稀有金属作为及其重要的战略物资进行大量储备。 二、发达国家稀有金属战略储备情况 长期以来，世界大部分发达国家为了确保国家安全和国内经济安全，提高突发事件的应变能力，避免国内经济遭受国际市场大变动带来的不利影响，促进经济可持续发展，都制定了战略物资储备制度，并使之与国家的政治、经济、外交、军事、战略等有机结合。 １．美国 美国是世界重要的矿产资源大国，消费大国和贸易大国，其石油和很多金属资源对外依存度超过５０％，凭借其强大的经济、 政治和军事实力，已简历起面向全球多层次、多渠道的资源供应保障体系。美国战略物资储备由联邦总务署管理，其储备方式分为国家商业储备和国防储备两种，并制定了“国防工业储备法”，“重要战略材料储备法”和“战略物资储备条例”。早在１９３９年美国就开始实行物资储备，到１９８５年储备的战略资源就达到６３类共９３种，包括稀有金 属、石油、橡胶、铜、铝等。“９．１１事件”后美国担心能源和其它战略物资的中断会严重威胁国家安全和经济安全，更加重视战略物资储备。随着美国资源形势变化，还在不断增加资源储备品种和数量。 历史证明，美国的资源政策是先用别国的资源，尽力保存自己的资源。以石油为例，美国公司在本土发现和开采出高产油井，封闭后可到能源部领取补偿费用。根据美国商务部发表的２００５年美国对选定的非燃料矿物原料净进口的依赖程度报告显示，美国１００％依赖进口的稀有金属有铌、 铟、锰、铷、锶、铊、钍、钒、钇共九种，其中铟、钇和稀土的最大供应国是中国。此外１００％依赖进口的非金属矿物如砷、萤石和天然石墨最大供应国为中国。也就是说美国２００５年全部依赖进口的１６种非燃料矿物原料中有６种最大的来源为中国，占３７．５％。在９１－９９％依赖进口的５种稀有金属：即镓（中国第一供应国）、 锡（中国第二供应国）、铋（中国第三供应国）。在６种７０－８９％依赖进口的稀有金属种，锑、 钨中国均为第一大供应国。非金属矿物中，重晶石中国为最大供应国，占到５０％。 ２、 日本日本是典型的资源短缺国家，绝大部分资源都依赖进口。它就是依靠本国发达的工业和先进的技术，以进口矿产资源和其他工业原料，生产、加工和制造高附加值产品出口，从而发展本国经济的国家。日本的资源战略储备始于１９８３年，储备的物资有石油、煤炭、钢铁、铜、铝和稀有金属等。日本的战略分为国家储备和民间储备。国家储备是为了保证长期供给和对付可能出现的紧急情况，民间储备是为了防备短期供应问题。目前已建成国家石油储备基地１０座，储备目
【2019年整理】锆的应用领域非常广泛
锆的应用领域非常广泛，主要以硅酸锆、氧化锆的形式应用于陶瓷、耐火材料等领域，仅有3%-4%左右的锆被加工成金属锆（或称海绵锆）的形式，再进一步加工成各种锆合金，应用于核燃料组件或者普通工业领域：如化工设备。本文着重介绍金属锆（或称海绵锆）及下游 锆合金材的制造及应用情况。 一、锆的简介 锆（Zirconium）的元素符号Zr，位于化学元素周期表中IV-B族，它的原子序数是40，是一种银白色的过渡金属。锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。有耐腐蚀性，但是溶于氢氟酸和王水；高温时，可与非金属元素和许多金属元素反应，生成固体溶液化合物。锆的可塑性好，易于加工成板、丝等。锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等 气体，可用作贮氢材料；锆的耐蚀性比钛好，接近铌、钽。 锆主要以矿物形式存在于自然界，锆在地壳中锆的含量居第20位，比常见的金属铜、铅、镍、锌多，却被称为“稀有金属”，是因为制取工艺较为复杂，不易被经济地提取。另外，在 已发现的40多种锆铪矿床中，具有工业开采价值的只有10种左右，用于工业生产的仅有锆 英石和斜锆石两种。 二、锆资源储量丰富、供应集中 据美国地质调查局（USGS）统计，全球锆储量51百万吨、基础储量77万吨(以ZrO2计)，其中澳大利亚和南非拥有世界上最大的锆英砂储量，储量占比分别占44.6%和25.0%，基础储量占比45.45%、18.18%。我国资源储量相对比较缺乏，储量和基础储量进展世界的 0.98%和4.81%。 锆英砂主要产地集中于澳大利亚、南非Richards Bay Deposit 地区、美国佛罗里达以及非 洲的莫桑比克和亚洲的印度尼西亚、越南、印度等。目前世界年产锆英砂在125-130万吨之间。澳大利亚是世界第一大锆英砂生产国，目前占世界市场份额总量1/3 以上。南非是世界第二大锆英砂生产国，产量仅次于澳大利亚，目前占世界市场份额总量约1/3。
稀有金属
稀有金属股票特征分析 时下全球各国对资源的争夺日趋白热化，资源为王的时代已经来临。随着科技的发展和各国有意识地开发可替代能源，煤炭、铁矿石、石油等传统资源逐渐淡出市场，稀有金属异军突起，在资源市场中越来越重要。各国最稀有金属的重视不仅来自现有高新技术行业发展的原材料需要，更来自对稀缺资源未来需求快速扩张的预期。中国在稀有金属方面体现出的资源优势令国家在下一轮的资源战争中处于十分有利的地位，国际话语权大幅提高，尝到甜头的中国也更加重视对稀有金属的保护。稀有金属“白菜价”的日子将逐渐远去，价值回归势在必行。 下面将按部分稀有金属种类列出上市公司情况，供谢总参考。 一、稀土 1、基本分析 稀土是最重要的稀有金属。中国储量占全球总量的36%，位居首位；俄罗斯、加拿大、巴西、美国、澳大利亚等国也逐渐开采，但中国稀土产量占到全球总产量的90%以上，出口量占到50以上。随着国家对稀土的限制管理，全球稀土资源供应将愈发趋紧。 2、上市公司分析 包钢稀土（600111）：稀土储量5738万吨。占世界储量62%，国内储量87%。稀土类产品年产能为53997吨。包钢集团将向公司排它性供应生产稀土精矿所需的强磁中矿、强磁尾矿。包头白云鄂博铁稀土混合矿的稀土储量占全国稀土储量的80%，矿藏丰富的白云鄂博是全国人民的财富。 五矿集团(600058)：整合江西稀土资源，五矿有色与两家稀土分离企业的合资项目江西省赣州市，赣州离子型稀土矿储量占全国离子型稀土矿的40%左右，是国内重要的稀土生产基地。赣县红金稀土和定南大华目前分别拥有年处理离子型稀土矿4000吨和3000吨的生产能力，未来合计将拥有7000吨/年的稀土分离能力。 厦门钨业(600549)： 13万吨稀土储量，2000吨稀土年产能。目前整合福建省所有的稀土资源。 广晟有色(600259)：代码600259，拥有14家企业包括5家钨矿企业、8家稀土矿开采、冶炼、加工企业和1家销售企业，构成了完整的稀土产业链。广晟有色控制了广东省所有的“稀土采矿权证”，是广东省唯一合法的稀土采矿人；现
稀有金属
主要的稀有难熔金属：包括钛、锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨。熔点较高，与碳、氮、硅、硼等生成的化合物熔点也较高。 一、钛 钛是一种化学元素，化学符号Ti，原子序数22，是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，亦有良好的抗腐蚀能力（包括海水、王水及氯气）。由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”。 用途： 1、钛板: A、β钛板：0.5-4.0mm B、眼镜板（纯钛）：0.8-8.0mm C、标板（纯钛）：1 x 2m 厚度：0.5-20mm D、电镀及其它行业用板（纯钛）：0.1-50mm 用途：电子、化工、钟表、眼镜、首饰、体育用品、机械设备、电镀设备、环保设备、高尔夫球及精密加工等行业。 2、钛管： 钛管规格：φ6-φ120mm 壁厚：0.3-3.0mm 钛管用途：环保设备、冷却管、钛发热管、电镀设备、戒指及各种精密电器用管等行业。 3、钛丝： A、β钛丝规格：φ0.8-φ6.0mm B、眼镜钛丝规格：
φ1.0-φ6.0mm专用钛丝C、钛丝规格：φ0.2-φ8.0mm 挂具专用钛丝用途：军工、医用、体育用品、眼镜、耳环、头饰、电镀挂具、焊丝等行业。 4、钛棒： A、方棒规格：方条：8-12mm B、磨光圆棒：φ4-φ60mm C、毛棒、黑皮棒：φ6-φ120mm 钛棒用途：主要用于机械设备、电镀设备、医用、各种精密机件等行业。 二、锆 锆是一种银白色的高熔点金属之一，呈浅灰色。熔点1852±2℃，沸点4377℃。锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。有耐腐蚀性。锆是一种稀有金属，具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性，被广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。 锆丝用途:等离子切割、焊接焊丝 三、钒 钒：元素符号 V，银白色金属。钒的熔点很高，常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。有延展性，质坚硬，无磁性。具有耐盐酸和硫酸的本领，并且在耐气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。于空气中不被氧化，可溶于氢氟酸、硝酸和王水。 四、铌、钽 铌，铌是灰白色金属，熔点2468℃。室温下铌在空气中稳定，
铪锆氧薄膜阻变存储器制备及性能研究
铪锆氧薄膜阻变存储器制备及性能研究 作为下一代非易失存储器的典型代表,阻变存储器在近些年得到了广泛的关注。由于缺少对阻变机制深入透彻的研究,阻变材料的应用始终受到严重的制约。因此,作为阻变研究领域的核心,阻变性能系统研究与阻变机制深入探索一直都是研究的热点方向。本文采用脉冲激光沉积技术在多种不同衬底上制备了基于Hfx Zr1-xO2（HZO）薄膜的阻变存储单元及相应的阵列结构,研究了相关制备工艺对薄膜阻变特性和器件阻变性能的影响,并对其阻变机制进行了分析,研究结果为阻变材料在非易失性存储领域的应用提供了一定的实验基础和理论依据。本文的主要工作包含以下内容:1.采用脉冲激光沉积技术,系统研究了HZO薄膜的制备工艺对薄膜微观结构的影响。结果表明,在室温条件下,HZO薄膜为非晶态,表面结构致密,颗粒细小均匀。在450℃650℃的温度范围内,HZO薄膜都能够获得较好的结晶,在550℃沉积的薄膜样品表面平整、结构致密。氧分压对HZO薄膜的结晶也有一定的影响,较低的氧分压条件下薄膜趋向于HfO2的单斜相。2.测试了HZO薄膜的相关阻变特性,并针对I-V特性、抗疲劳特性、数据保持特性、操作电压（电流）以及操作速度进行了分析。研究发现,温度对薄膜相关阻变特性的影响较小,而氧分压及厚度对薄膜的阻变特性有较大的影响。随着氧分压的降低、薄膜初始阻值越来越低、开关比也相应减小。厚度对薄膜的阻变行为没有明显的影响,但对样品开关特性影响较大,厚度越小的薄膜开关特性稳定性相对更好。在优化
我国的稀有金属状况
我国的稀有金属状况 优势资源 我国稀土、钨、钼、锑等资源丰富，储量均为世界第一，是我国的优势资源。我国供应能力的变化，对国际市场供需形势和价格走势具有决定性影响。 稀土金属：截至2009年年底，全国查明资源量万吨，其中资源量万吨，基础储量万吨，储量万吨。我国是名副其实的世界第一大稀土资源国，稀土资源以地域和类型分成南（方）、北（方）、西（部）三大类。北方为混合型稀土矿（氟炭铈矿和独居石），储量集中分布在内蒙古白云鄂博铁矿；南方为离子吸附型稀土矿，资源储量分布于江西、广东、广西、福建、湖南等省（区），相对集中在江西、广东两省。西部四川冕宁和山东微山两地的稀土矿以氟炭铈矿为主。 钨： 2009年末我国钨（三氧化钨）储量万吨，基础储量241万吨，资源量万吨,查明资源储量万吨。其中黑钨占%,白钨占%；混合矿占5%。 钨的资源储量分布于21个省市自治区，但储量和基础储量分布于16个省区。其中基础储量在10万吨以上的有福建、河南、湖南、江西四省区，这四个省区的基础储量占了全国的%，而湖南、江西两省占了全国的%。 钼：2009年末，我国钼储量和基础储量分别达到万吨钼和万吨钼，各占全球总量的23%和%，仅次于美国，位居世界第二，是我国的优势矿产资源。钼资源分布主要集中在河南、吉林和陕西等省，这三省的钼基础储量共计万吨钼，占全国总量的71%。与此同时，中国查明钼资源储量已经达到万吨钼，河南、吉林和陕西三省占全国总量的%。 锑：中国是世界锑矿资源最丰富的国家，其储量和储量基础分别占到世界总量的%和%，居世界第一位。2009年末，我国锑矿已探明有储量的矿区171处，分布于全国19个省（区）。累计查明资源储量万吨，其中基础储量万吨，储量47万吨。 我国锑资源分布高度集中，现已探明的超大型和大中型锑矿高度集中分布在湖南、广西、西藏、贵州、云南、甘肃等6省（区），占全国锑总储量的%。
铪在高温合金中的应用及回收
第47卷第13期2019年7月广 州 化 工Guangzhou Chemical Industry Vol.47No.13Jul.2019铪在高温合金中的应用及回收 郭树军,董雪平 (全南晶环科技有限责任公司,江西 赣州 341800) 摘 要:介绍了金属铪在新材料中的应用,重点阐述了铪在高温合金中的作用机理三综述了含铪高温合金材回收的重要性及回收方法三铪的回收方法主要有铪残料回收二含铪镍基高温合金返回料复用二湿法冶金回收方法提取废料中铪三展望了铪及相关材料的发展趋势:市场对铪的需求将随高温合金的发展而增长;从含铪废料中提取铪也是铪产业未来发展的趋势;材料的 素化”也将是新材料的发展途径之一三 关键词:铪;高温合金;应用;回收;新材料 中图分类号:TF802.2 文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2019)13-0038-03 第一作者:郭树军(1979-),男,高级工程师,主要从事锆铪新材料研究与开发工作三Application and Recovery of Hafnium in Superalloys GUO Shu -jun ,DONG Xue -ping (Quannan Jinghuan Technology Co.,Ltd.,Jiangxi Ganzhou 341800,China) Abstract :The applications of hafnium in new materials were introduced especially the mechanism of hafnium in high temperature alloys.The importance of recovery and methods of hafnium-containing high temperature alloys were analyzed.The recycling methods of hafnium mainly included the recovery of hafnium residue,the reuse of the returned materials of hafnium -containing nickel -base high temperature alloy,and the extraction of hafnium from waste materials by hydrometallurgical technology.With the development of the new materials,the prospects of hafnium industry were described,such as the market demand of hafnium will increase,the extraction of hafnium from waste hafnium-containing materials was also the future development trend of hafnium industry and the plasticization”of materials will also be one of the development ways of new materials.Key words :hafnium;superalloy;application;recovery;new materials 铪是一种稀有难熔金属,没有单独的矿物,在自然界中和 锆总是伴生在一起;锆矿中一般都含有1%~2%的铪[1]三生产使用的海绵铪制备的关键技术是锆铪分离:第一类方法是湿法 溶剂萃取法进行锆铪分离,其中包括MIBK二N235二TBP 等[2];第二类方法是火法精馏法进行锆铪分离,包括使用氯化或者溴 化进行分离[3]三高温合金是指在600℃或者以上的高温条件下,承受较大 复杂应力,并具有一定的表面稳定性的高合金化铁基二镍基二 钴基奥氏体金属材料[4-5]三它具有良好的高温强度和高温蠕变性能二优异的抗腐蚀性能与耐磨蚀性能二良好的组织稳定性和 工艺性能,目前被广泛应用于航空航天二工业用燃气轮机二石 油化工设备以及能源转换装置中三高温合金[5]按照合金基体分 为铁基高温合金二镍基高温合金二钴基高温合金,其中镍基高 温合金在航空航天事业中应用非常广泛三将铪应用于镍基高温 合金中,能够极大提高合金材料的性能三 高温合金是发动机主要材料,未来需求超2万吨[6],高温合金市场进入壁垒高,潜在竞争少三高温合金材料领域技术含 量很高,目前具有完整高温合金体系的国家只有美二英二俄二 中四国,能够生产航空航天用高温合金的企业也不超过50家, 整个行业具有较为明显的寡头特征三图1为金属铪及高温合金制备示意图 三图1 金属铪及高温合金制备示意图Fig.1 Schematic diagram of preparation of hafnium and superalloy 1 铪的应用1.1 铪的应用金属铪的应用除去在核电应用领域的铪控制棒[7]以外,在非核领域也有广泛的应用,铪在合金的应用明显能够改善合金的性能,如铪在高温合金[8]二镍钛基合金[9]二铌基合金[10]二稀土永磁材料[11]二铝合金[12]二非晶合金[13]二铜合金[14]的应用;铪在新材料的应用方向有等离子体切割的铪丝[15]二光学镀膜[16]及半导体存储器件[17]的铪靶材二铪弹[18]等三图2为金属铪的应用三
各种稀有金属的用途和产地
各种稀有金属的用途和产地 焦炭 用途：焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。 产地：我国炼焦企业主要分布于华北、华东和东北地区。近年来，我国焦炭行业发展异常迅速，产量由2000年的1.28亿吨增加到2004年的2.09亿吨。同期，焦炭出口量基本维持在1400万-1500万吨左右，其中2004年，出口量为1501万吨，约占世界焦炭贸易量的60%左右;而焦炭出口量占全国焦炭产量的比例逐渐下降。 矾土 用途：一种氧化铝矿石。常因含有氧化铁而呈黄至红色，故又称“铁钒土”。矾土的用途极为广泛：可用于炼铝工业、精密铸造、耐火制品、硅酸铝耐火纤维以及制造矾土水泥，研磨材料，陶瓷工业以及化学工业可制铝的各种化合物等。 产地：中国铝土矿分布高度集中，山西、贵州、河南和广西四个省(区)的储量合计占全国总储量的90.9%(山西41.6%、贵州17.1%、河南16.7%、广西15.5%)，其余拥有铝土矿的15个省、自治区、直辖市的储量合计仅占全国总储量的9.1%。 镁 用途：常用作还原剂，去置换钛、锆、铀、铍等金属。主要用于制造轻金属合金、球墨铸铁、科学仪器脱硫剂脱氢和格氏试剂，也能用于制烟火、闪光粉、镁盐等。结构特性类似于铝，具有轻金属的各种用途，可作为飞机、导弹的合金材料。 产地：目前全球已确认的菱镁矿资源量约为124亿吨，中国镁资源储量33.19亿吨。中国菱镁矿储量主要分布在河北、辽宁、安徽、山东、新疆等9个省(区)，其中以辽宁储量为最大。 碳化硅 用途：碳化硅耐高温，与强酸、强碱均不起反应，导电导热性好，具有很强的抗辐射能力。用碳化硅粉直接升华法可制得大体积和大面积碳化硅单晶。用碳化硅单晶可生产绿色或蓝色发光二极管、场效应晶体管，双极型晶体管。用碳化硅纤维可制成雷达吸波材料，在军事工业中前景广阔。碳化硅超精细微粉是生产碳化硅陶瓷的理想材料。 产地：中国的碳化硅分布在河南、青海、宁夏、四川、贵州、湖北丹江口等地。 氟石 用途：也叫萤石，是工业上氟元素的主要来源。它广泛应用于冶金、炼铝、玻璃、陶瓷、水泥、化学工业。其产品广泛用于航天、航空、制冷、医药、农药、防腐、灭火、电子、电力、机械和原子能等领域。 产地：中国是世界上萤石矿最丰富的国家之一。总保有储量CaF2l.08亿吨，居南非、墨西哥之后，处世界第3位。我国主要萤石矿区有浙江武义，湖南柿竹园、河北江安、江西德安、内蒙古苏莫查干敖包、贵州大厂等。 金属硅
稀有金属争夺战 限制出口9种稀有金属详解
稀有金属争夺战限制出口9种稀有金 属详解 编者按 6月23日，欧盟和美国向WTO提出申诉，指责中国限制出口部分作为 工业原料的稀有金属。此时，距中国出台限制部分稀有金属出口的政策已一年 有余。 同一日，中国亦向WTO申诉，要求审查美国限制中国禽肉进口。7月1日，商务部进而宣布停止进口美国肉鸡。中国是美国肉鸡的最大海外市场，此 举被视为对美国限制政策的回应。 此番中国限制稀有金属的出口，外界普遍解读为，中国的目的在于争 夺稀有金属的定价权。 北京WTO事务中心专家程大为女士认为，“这次欧美针对中国限制稀 有金属出口的诉讼，是全球范围内贸易保护主义思潮泛滥的一个典型事例而已。我们可以看作是在更大的贸易谈判范围内，欧美为争取更好的谈判条件，而临 时抓住的一个筹码。” 中国贸易专家认为，中国对稀有资源出口的限制是不违反WTO规定的，这是考虑到本国经济发展的实际情况而决定的，尤其在金融危机的阴影下，提 高资源利用率，对有战略意义的优势稀有金属资源提高出口关税，严格控制出 口总量是非常必要的。 此次被牵扯进来的9种稀有金属，此前并不人所熟知，很多人不禁纳闷，为什么是这9种,而不是其他?这9种金属各自的行业现状如何？本报为此 派出三路记者，走进黄磷、焦炭以及稀土三种稀有金属行业，探究它们的过去、现在和未来。 矾土
用途：一种氧化铝矿石。常因含有氧化铁而呈黄至红色，故又称“铁钒土”。矾土的用途极为广泛：可用于炼铝工业、精密铸造、耐火制品、硅酸铝耐火纤维以及制造矾土水泥，研磨材料，陶瓷工业以及化学工业可制铝的各种化合物等。 产地：中国铝土矿分布高度集中，山西、贵州、河南和广西四个省(区)的储量合计占全国总储量的90.9%(山西41.6%、贵州17.1%、河南16.7%、广西15.5%)，其余拥有铝土矿的15个省、自治区、直辖市的储量合计仅占全国总储量的9.1%。 焦炭 用途：焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。 产地：我国炼焦企业主要分布于华北、华东和东北地区。近年来，我国焦炭行业发展异常迅速，产量由2000年的1.28亿吨增加到2004年的2.09 亿吨。同期，焦炭出口量基本维持在1400万－1500万吨左右，其中2004年，出口量为1501万吨，约占世界焦炭贸易量的60%左右；而焦炭出口量占全国焦炭产量的比例逐渐下降。 氟石 用途：也叫萤石，是工业上氟元素的主要来源。它广泛应用于冶金、炼铝、玻璃、陶瓷、水泥、化学工业。其产品广泛用于航天、航空、制冷、医药、农药、防腐、灭火、电子、电力、机械和原子能等领域。 产地：中国是世界上萤石矿最丰富的国家之一。总保有储量CaF2l.08亿吨，居南非、墨西哥之后，处世界第3位。我国主要萤石矿区有浙江武义，湖南柿竹园、河北江安、江西德安、内蒙古苏莫查干敖包、贵州大厂等。 镁 用途：常用作还原剂，去置换钛、锆、铀、铍等金属。主要用于制造轻金属合金、球墨铸铁、科学仪器脱硫剂脱氢和格氏试剂，也能用于制烟火、
中国稀有稀土金属企业名录
附赠稀有稀土金属冶炼企业名录： 企业名称 北京鑫昌利功能材料有限责任公司 三环相模新技术有限公司 有研稀土新材料股份有限公司 北京吉亚半导体材料有限公司 北京磁源科技有限公司 北京中北钛业有限公司 北京兴科金属材料厂 北京生威稀土新材料有限公司 麦格昆磁（天津）有限公司 天津港保税区新三维工贸有限公司 河北京华实业集团公司 廊坊市钨钼材料厂 承德天大钒业有限责任公司 滦平县鑫钐保温材料有限公司 故城县光明钨钼合金有限公司 香河县华联致冷哭件材料厂 山西锁簧稀土股份有限公司 平定县永恒稀土冶金有限公司 五台云海镁业有限公司 呼和浩特市东友稀土有限责任公司 包头市玺骏稀土有限责任公司 包头市启通稀土有限责任公司 包头神龙汽车改装有限公司 包头市红天宇稀土厂 内蒙古卓资山镇昭君稀土有限责任公司包头市环兴稀土材料有限公司 包头瑞福鑫磁材有限责任公司 包头市星火稀土铁合金有限责任公司包头市文鑫实业有限公司 包头市世博稀土冶金有限责任公司 呼和浩特融信新金属冶炼有限公司 包头华美稀土高科有限公司 包头天骄清美稀土抛光粉有限公司 包头罗地亚稀土有限公司 东乌珠穆沁旗远东钨制品有限公司 内蒙古聚德鑫有色金属有限责任公司宁城弘鑫钼业有限公司 赤峰敖之源铁合金有限公司 内蒙古和发稀土科技开发股份有限公司内蒙古包头市万宝稀土金属有限公司鄂尔多斯市凯利达稀土有限责任公司五原县润泽稀土有限责任公司
内蒙古包钢稀土高科股份有限公司 包头市恒益通稀土有限公司 包头市金泰稀土有限责任公司 包头市云龙稀土有限责任公司 包头市古城稀土厂 包头市福田稀土材料有限责任公司 包头市新源稀土高新材料有限公司 包头市金蒙稀土有限责任公司 包头市科聚稀土有限责任公司 包头市京瑞新材料有限公司 包头市飞达稀土有限责任公司 包头市旺泉稀土开发有限责任公司 包头瑞鑫稀土金属材料股份有限公司 包头市荧光新材料有限责任公司 磴口县云龙金属新材料有限公司 包头科日稀土材料有限公司 呼和浩特鑫三吉稀土材料有限责任公司 包头市聚峰稀土有限责任公司 敖汉旗鑫合铁合金有限责任公司 敖汉文刚福利有色金属加工有限责任公司 敖汉旗吉友福利铁合金有限公司 敖汉兄弟钼业有限责任公司 敖汉旗天顺福利铁合金有限公司 包头市广联稀土有限责任公司 丹东金龙稀土有限公司 葫芦岛市龙港福利冶炼厂 绥中县铁合金厂 锦州经济技术开发区合金有限公司 葫芦岛虹京钼业有限公司 葫芦岛市连山区虹螺钼铁厂 葫芦岛市连山区虹板校办铁合金厂 葫芦岛恒越铁合金有限公司 抚顺市鑫宜钛厂 义县鑫源冶炼厂 锦州金原铁合金有限公司 朝阳兴隆铁合金制造有限公司 锦州市紫荆铁合金厂 葫芦岛市连山区民抚冶金炉料加工厂 葫芦岛市杨杖子经济技术开发区鑫磊采选冶炼厂辽宁美宝稀土材料有限公司 朝阳新源钼业有限公司 锦州坤宏新材料实业有限公司 沈阳诺实钼业有限公司 朝阳百盛锆业有限公司
锆、铪 —— 钛的兄弟们
锆、铪 —— 钛的兄弟们 王凌宇陈阵徐传明邱然 关键字钛锆铪世纪金属生物陶瓷原子能领域芯片工艺革命神奇金属 摘要本文以人们熟悉的钛为引入，以生物陶瓷、电子集成芯片等为例详细讨论了钛的同族金属——锆和铪的优良性质及其在社会生活中的巨大贡献，强调了化学学科与社会的紧密联系性。 一研究的缘起和概要 我们时常惊叹于自然界的神奇。自然界就像是一本人类永远也无法读完、读透的书，总是有意无意地给予走进她的人以意料之内或者意料之外的惊喜。人类作为她的崇拜者，从来没有停止过对她的奥秘的探寻。作为回报，一系列重要的发明和发现，大大改变了人类社会的面貌。我们的生活因此而方便，我们的文明也同时因此而进步。 本论文仅以对第四副族的三个元素的讨论做为切入点，简要论述它们的化学物理性质及其在社会生活的诸方面的重要应用，突出了该副族元素独特的优良性质所能给人类社会带来的巨大财富。我们在做资料收集和撰写论文的时候，本着阐述化学原理深入浅出、明细可靠和分析化学与社会关系时着眼长远和关注实际应用并重的原则，以经常被人们忽略的锆（Zirconium）和铪（Hafnium）为重点，并附带简略介绍钛（Titanium），以我们独特的视角观察、分析和讨论第四副族的这些元素的性质与应用，希望能在其中有所收获，有所发现，有所创新。 1 钛 钛是地壳中含量最丰富的元素之一，在所有元素中丰度占第9位。钛及其合金因有比重轻，强度高，耐腐蚀，耐高温等优良性能，广泛应用于航天、航空、航海设施、化工、冶金、发电、医药等领域。钛被誉为“21世纪的世纪金属”。 2 锆 锆及其化合物曾经被许多人认为是几乎没有工业价值的。但实际上锆及其化合物今天被广泛应用于工业生产和高新技术领域。R. Thompson曾在Specially Inorganic Chemicals 中对锆的今昔巨大变迁有过精彩的描述。 One of the most abundant minerals of the earth, ranking twentieth in order of abundance in the earth’s crust. In ancient time, zirconium minerals were regarded as gemstones which only aristocates had the privilege to own. Now since the technology of extacting pure zirconium from its compounds is highly developed comparatively, it is not a kind of jewellery any more. Instead, the ceramic industry widely uses zirconium silica and oxide to make requisites, facilitaing our way of living.
2019年中国稀有金属市场分析报告-市场竞争格局与发展前景评估
2019年中国稀有金属市场分析报告-市场竞争格局与发展前景评估
【目录名称】2019年中国稀有金属市场分析报告-市场竞争格局与发展前景评估 【交付方式】Email电子版/特快专递 【报告大纲】 第一部分行业发展现状 第一章中国稀有金属行业概况 第一节稀有金属的相关介绍 一、稀有金属的概念 二、稀有金属的特点 三、稀有金属的发展方向 第二节稀有金属发展状况探讨 一、全球稀有金属的发展概况 二、稀有金属的发展历程 三、我国稀有金属发展现状 四、我国稀有金属发展政策和市场情况 五、我国稀有金属中长期发展规划的具体目标 第三节稀有金属面临的机遇与挑战 一、中国稀有金属行业面临发展机遇 二、中国稀有金属产业发展中存在的隐忧 三、中国稀有金属行业发展的缺陷 第四节行业国际竞争力比较
一、生产要素 二、需求条件 三、支援与相关产业 四、企业战略、结构与竞争状态 五、政府的作用 第五节稀有金属市场的特征分析 一、盈利性 二、成长性 三、附加价值 四、进入壁垒/退出机制 五、周期性 第二章世界稀有金属行业发展现状分析 第一节 2015-2018年世界稀有金属行业发展概况 一、世界稀有金属行业供需状况分析 二、世界稀有金属行业市场基本特点分析 三、世界稀有金属行业市场竞争分析 第二节 2015-2018年世界稀有金属主要区域运行分析 一、美国再生有色金属发展分析 二、日本再生有色金属发展分析 三、德国再生有色金属发展分析 第三节 2015-2018年世界稀有金属行业发展趋势分析
第三章中国稀有金属行业运行形势分析 第一节 2015-2018年中国稀有金属行业现状分析 一、中国稀有金属产品现状分析 二、中国稀有金属产品特征分析 三、中国稀有金属行业技术现状分析 第二节 2015-2018年中国稀有金属行业经济效益状况分析 一、行业景气及利润总额分析 二、行业销售利润率分析 三、行业成本费用分析 四、行业总资产分析 五、行业企业数量分析 六、行业主营收入分析 第三节 2018年中国稀有金属行业发展存在的问题与对策 一、发展面临的问题 二、企业对策 第四章中国稀有金属行业市场运行动态分析 第一节 2015-2018年中国稀有金属市场供需状况分析 一、中国稀有金属行业生产状况分析 二、中国稀有金属行业需求分析 三、中国稀有金属行业供需平衡分析 第二节 2015-2018年中国稀有金属行业市场运行情况分析一、中国稀有金属行业市场运行特征
锆的应用领域
一、锆的简介 锆（Zirconium）的元素符号Zr，位于化学元素周期表中IV-B族，它的原子序数是40，是一种银白色的过渡金属。锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。有耐腐蚀性，但是溶于氢氟酸和王水；高温时，可与非金属元素和许多金属元素反应，生成固体溶液化合物。锆的可塑性好，易于加工成板、丝等。锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等气体，可用作贮氢材料；锆的耐蚀性比钛好，接近铌、钽。 锆主要以矿物形式存在于自然界，锆在地壳中锆的含量居第20位，比常见的金属铜、铅、镍、锌多，却被称为“稀有金属”，是因为制取工艺较为复杂，不易被经济地提取。另外，在已发现的40多种锆铪矿床中，具有工业开采价值的只有10种左右，用于工业生产的仅有锆英石和斜锆石两种。 二、锆资源储量丰富、供应集中 据美国地质调查局（USGS）统计，全球锆储量51百万吨、基础储量77万吨(以ZrO2计)，其中澳大利亚和南非拥有世界上最大的锆英砂储量，储量占比分别占44.6%和25.0%，基础储量占比45.45%、18.18%。我国资源储量相对比较缺乏，储量和基础储量进展世界的0.98%和4.81%。 锆英砂主要产地集中于澳大利亚、南非Richards Bay Deposit 地区、美国佛罗里达以及非洲的莫桑比克和亚洲的印度尼西亚、越南、印度等。目前世界年产锆英砂在125-130万吨之间。澳大利亚是世界第一大锆英砂生产国，目前占世界市场份额总量1/3 以上。南非是世界第二大锆英砂生产国，产量仅次于澳大利亚，目前占世界市场份额总量约1/3。
中国锆英砂产地主要分布在海南的文昌和万宁、广东的湛江，年产量约为2万吨。加工粗砂的能力为4-5万吨。国内只有海南文昌的锆英砂精矿的品质最好，万宁和湛江主要生产普通锆英砂。从地区消费结构来看，中国和欧洲是主要的锆消费地区，各占约30%。
中国稀土金属,稀有金属,稀散金属等三稀资源调查报告
中国“稀土金属”“稀有金属”“稀散金属”等三稀资源调查报告2016月12月05日发布分类：行业要闻点击量：2640 “三稀”是稀土金属（17种）、稀有金属（9种）和稀散金属（8种）的总称，广泛应用于冶金、石油化工、玻璃陶瓷、电气、农业、医药、轻纺等传统领域，更是发展新能源、新材料、节能环保、航空航天、电子信息等新兴产业的核心资源。未来国际资源竞争，将从大宗支柱矿产转向“三稀”矿产，“三稀”是支撑我国占领科技和经济制高点的关键资源。 一、中国是世界最大的稀土资源国、生产国、消费国和出口国，以36%的稀土资源满足了世界85%的需求 （一）中国是世界第一大稀土资源国，重稀土占比不到1%，分布上具有“北轻南重”的特点 截止2009年底，我国稀土查明资源储量8396万吨，其中基础储量1859万吨，约占世界总量的36%。稀土资源以轻稀土为主，重稀土资源占比不到1%。 我国稀土资源分布集中，具有“北轻南重”的特点，轻稀土矿主要分布在内蒙古包头等北方地区和四川凉山地区，重稀土矿主要分布在江西赣州、福建龙岩等南方地区。经全国矿产资源潜力评价，预测资源潜力3.6亿吨，主要分布在内蒙古、广东、江西和四川。 （二）中国是世界第一稀土生产国、消费国和出口国，资源过度开发、矿区生态环境影响较大 2015年我国稀土矿产品产量10.5万吨，占世界的85%，生产的稀土永磁材料、发光材料、储氢材料、抛光材料等均占世界的70%以上；消费量6.5万吨，占世界的65.0%；出口量3.5万吨，占世界的90%。 当前，中国以36%的稀土资源承担了85%的世界市场供应。经过半个多世纪超强度开采，基础储量不断下降，主要矿区资源加速衰减。采富弃贫、采易弃难、资源浪费等问题突出。如北方包头稀土矿采选利用率仅10%，利用率极低；南方离子吸附型稀土长期规模开采破坏矿区地表植被，造成一定的水土流失和土壤污染、酸化，甚至形成部分山体滑坡、河道堵塞、突发性环境污染事件。 二、稀有金属中锂、铍、铌、钽、锶、铷等资源较丰富但禀赋不佳，锆、铪、铯资源匮乏 我国稀有金属中锂、铍、铌、钽、锶、铷资源较丰富，查明资源储量均位居世界前列，锆、铪、铯资源短缺，国内需求主要依靠进口。
锆和铪的主要物理性质
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 锆和铪的主要物理性质 锆和铪同属化学元素周期表的第Ⅳ族和第二、第三过渡系。致密的金属锆 和铪为黑灰色，粉末为深灰色接近黑色。锆、铪的电子层结构与钛相似，电子 总数分别为40 和72，分别分布于5 个和6 个电子层。锆的外层电子结构为 4p24d25s2；铪的外层电子结构为5p24d26s2。锆、铪外层电子结构一样，再加 上铪的镧系收缩，因此它们的原子及离子半径几乎相同。锆、铪热中子吸收截 面分别为（0.18±0.02）×10－28m2/原子及115×10－28m2/原子，这是锆、铪十 分重要的特性。其同位素数长度及吸收截面见表1。表1 锆、铪同位素长度及 吸收截面ZrHf 名称同位素长度/%同位素吸收截面b/（10－28·m2）名称同位素 长度/%同位素吸收截面b/（10－28·m2） Zr90Zr91Zr92Zr94Zr9651.511.217.117.42.80.1±0.071.5±0.150.25±0.080.25±0.040.1 ±0.1Hf174Hf176Hf177Hf178Hf179Hf1800.185.1518.3927.0813.7835.441500±1000 15±15380±3075±1065±1514±5 纯锆和纯铪具可塑性，可锻压、轧制成型材，拉 制成丝。其性能除受加工工艺和热处理的影响外，还与杂质含量特别是氧、 氮、氢和碳含量相关。锆和铪的基本物理性质见表2 所示。表2 锆、铪的基本 物理性质（一）项目锆铪原子序数4072 原子量91.22178.6 原子半径 /nm0.14520.1442 离子半径（4 价）/nm0.0740.075 价电子构型4d25s25d26s2 密 度/（kg·m－3）652013290 热中子捕获截面/㎡（0.18±0.02）×10－28（115±5） ×10－28 同素异态转变温度/℃8651760 晶格参数/nmα型密排六方晶系β型体心 立方晶系ɑ＝0.32312c＝0.51477ɑ＝0.3609ɑ＝0.31883c＝0.50422ɑ＝0.350 熔点/ ℃1852±102222±10 沸点/℃35775400 熔化热/（kJ·kg－1）252122 蒸发热/ （kJ·kg－1）65243701 比热容/（J·（kg·K）－1）25～100℃1000～1500℃276473146 表2 锆、铪的基本物理性质（二）项目锆铪热导率/（W·（m－
稀有金属概述
稀有金属(多存于稀土中)类上市公司 中国是大金属的贫国，却是小金属矿种的优势国，中国的战略小金属具备资源、产业、市场优势：1）资源优势。中国小金属储量大、稀有、品种全；2）产业优势。稀土、锑、锗等小金属用途契合战略新兴产业发展；3）市场优势。中国优势小金属如稀土、锑、锗等在全球小金属市场上是供应及贸易的主导国，但由于自身原因，中国优势小金属并没有获得与优势地位相称的定价权。 我国已经开始对“十种稀有金属”战略收储（稀土、钨、锑、钼、锡、铟、锗、镓、钽和锆），目的是希望通过收储形式，在一定程度上调节市场供需平衡，达到维持价格稳定运行的目的；另外对出口配额逐年递减，目的是为了进一步收紧稀有金属市场供应，加大对国内日益丧失优势的稀有矿种的保护力度。 一、稀有金属分类： 稀有轻金属：包括锂、铷、铯、铍。比重较小，化学活性强。 稀有难熔金属：包括钛、锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨。熔点较高，与碳、氮、硅、硼等生成的化合物熔点也较高。 稀有分散金属（简称稀散金属）：包括镓、铟、铊、锗、铼以及硒、碲。大多赋存于其它元素的矿物中。 稀有稀土金属（简称稀土金属）：包括钪、钇及镧系元素。它们的化学性子非常相似，在矿物中相互伴生。 稀有放射性金属：包括天然存在的钫、镭、钋和锕系金属中的锕、钍、镤、铀，以及人工制造的锝、钷、锕系其它元素和104至107号元素。 二、稀有金属用途：
稀土：我国储量“居世界第一”。供应量占全球总量的80%以上。用于制造复合材料，镁、铝、钛等合金材料，被形象地比喻为“工业味精”。 铟：我国储量居“世界第一”。占全球供应量的80%。主要用于平板显示器、合金、半导体数据传输、航天产品的制造。主要伴生在闪锌矿中，2005年我国原生铟产量也只有410吨。铟它是一种伴生的金属，只是闪锌精矿里面的含量都是用PPM（百万分之）计算的，非常的少，不能再生。 钨：我国储量占全球储量的65%，居“世界第一”，占全球供应量的为85%。主要用于硬质合金、特种钢等产品，并被广泛用于国防工业、航空航天、信息产业，被称为“工业食盐”。钨能耐高温，以是钨合金被大量用在机械、武器工业中。比如枪、炮的发射管中都会用到钨的合金。军事方面用做穿甲弹的弹丸，都是用比坦克装甲硬得多的高密度合金钢、碳化钨等材料制成的。钨合金的机械机能与贫铀相差无几，而且贫铀的缺点反而是它的优点。钨没有放射性，化学机能也非常稳定，甚或在1000℃以上的高温下也不会氧化，而且硬度也不会明显下降。这点对防破甲弹的高温金属射流十分有帮助。钨的硬度极高，主要用于钢铁金属的合金，加入钨后钢的硬度会有极大的提高，在金属加工领域的刀具材料高速钢就是含钨的合金。如果一个国家没有钨的话，在目前技能前提下的金属加工能力就会出现极大的缺失，直接引起机械行业的瘫痪，以是称之为战略金属。这个之外在照明领域也必须使用钨做为灯丝。 锗：我国储量居“世界第一”。产量占全球的50%。主要用于夜视仪、热成像仪、石油产品催化剂、太阳能电池等出产，并被广泛用于光纤通讯领域。 钼：我国储量居“世界第二”。占全球供应量的24%。用于炼制各类合金钢、不锈钢、耐热钢、超级合金，在军事工业中应用广泛，被称作“战役金属”。据美国专家说，如果世贸中心用了钼铁合金的骨架，世贸中心就不会倒塌。 钛：钛和钛的合金大量用于航空工业，有"空间金属"之称；另外，在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着一天比一天广泛的应用。这个之外，由于钛合金还与人体有大好的相容性，以是钛合金还可以作人造骨。