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文档简介
稀土调研报告一 产品概述1产品定义、分类稀土是化学元素周期表中镧系元素镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15 个元素密切相关的两个元素钪(Sc)和钇(Y)共17 种元素,称为稀土元素(RareEarth)。简称稀土(RE 或R)。根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质,以及它们在矿物中共生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征,十七种稀土元素通常分为二组。轻稀土(又称铈组)包括:镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。重稀土(又称钇组)包括:铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。称铈组或钇组,是因为矿物经分离得到的稀土混合物中,常以铈或钇占优势而得名。分组元素名及对应拼音轻稀土(又称铈组)lnshpnpshnyug镧铈镨钕钷钐铕钆重稀土(又称钇组)tdhurdiylKngy铽镝钬铒铥镱镥钪钇2. 产业链描述混合稀土化合物A、稀土氧化物B、金属单质C、金属合金D、单一及混合稀土盐类稀土新材料(55.21%)A、永磁材料:钕铁硼系钐钴系稀土铁氮系B、储氢材料C、抛光材料:抛光粉D、荧光材料:荧光粉E、催化材料传统应用A、冶金/机械B、农业/轻工/纺织C、石油/化工D、玻璃/陶瓷稀土矿A、独居石B、氟碳铈矿C、磷钇矿D、风化壳淋积型稀土矿(离子吸附型稀土矿,为中国特有)军工计算机电子产品风力发电新能源汽车无刷直流电动机镍氢电池三基色荧光灯(节能灯)石化裂化催化剂产品链备注混合稀土化合物中常见报价产品如下:氧化物:镨、钕、镨钕、镧、铈、镝、铽、铕、钇金属单质及合金:镨、钕、镧、铈、镝、铽、钐;镨钕合金盐类:碳酸铈、氯化镧铈、硫酸高铈、氯化钇、硝酸钇等企业链精矿生产企业6/13/100+冶炼企业 稀土材料生产企业 贸易商新材料应用(较散)传统应用领域 3. 原材料分类分析(行业概述)(1)整体情况概述稀土元素在地壳中主要以矿物形式存在,其赋存状态主要有三种:A作为矿物的基本组成元素,稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中,构成矿物的必不可少的成分。这类矿物通常称为稀土矿物,如独居石、氟碳铈矿等。B作为矿物的杂质元素,以类质同象置换的形式,分散于造岩矿物和稀有金属矿物中,这类矿物可称为含有稀土元素的矿物,如磷灰石、萤石等。C呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。这类矿物主要是各种粘土矿物、云母类矿物。这类状态的稀土元素很容易提取。稀土在地壳内含量比人们熟悉的铅、锌多,虽然绝对量很大,但丰度较低(地壳中的平均丰度只为200ppm),分布又很不均匀,目前可供开采具有工业利用价值的轻稀土矿物主要是氟碳铈矿、独居石、铈铌钙钛矿;重稀土矿物主要是磷钇矿、褐钇铌矿、离子吸附型稀土矿、钛铀矿等十几种。世界稀土资源主要集中在中国、独联体、美国、澳大利亚、印度、加拿大、南非、巴西、马来西亚、斯里兰卡、埃及等国家。其中我国的占有率最高,其中钇储量为54万吨,占世界钇储量的40%。是名副其实的稀土资源大国。世界稀土工业储量约1 亿吨,我国居首位为5200 万吨(REO),占世界稀土工业总储量一半以上。其它富有稀土资源的国家和地区依次为美国(1300 万吨)、独联体(600 万吨)、澳大利亚(520 万吨)、印度(110 万吨)、加拿大(94 万吨)南非(39 万吨)、巴西(11万吨)等国家。欧盟和日本基本没有稀土资源。(2)中国稀土分布及储量情况我国稀土矿主要有白云鄂博稀土矿、四川冕宁稀土矿、山东微山稀土矿、江南七省的离子吸附型稀土矿、广东、广西、江西的磷钇矿、湖南、广东、广西、海南、台湾的独居石矿、贵州含稀土的磷砂、长江重庆段淤砂中的钪矿、以及漫长海岸线上的海滨砂矿等。其中白云鄂博矿占我国储量的80%以上,而江南七省的离子型矿是我国的特有资源。我国稀土资源非常丰富,矿种独特,品种齐全,储量较大,并且有明显的“北轻南重”的特点。轻稀土以包头、四川、山东、福建,四大矿为主,按稀土氧化物来计,它的工业储量有4000多万吨,轻稀土远景储量在国内来说接近1亿吨;重稀土是以江西、广东、福建、广西、云南地区的稀土离子型矿为主,赣州是离子型矿的一个最主要的产地,其工业储量有160多万吨,远景储量大约有640万吨,世界稀土资源工业储量总的来说,目前是比较合理的数据是1 亿多吨,中国的储量占世界稀土工业储量的43%,目前来说,我们每年全世界的消耗的稀土量仅为9万多吨,这9万多吨目前已转向中国,由中国直接供应世界上的稀土。(3)其他国家稀土资源情况简述美国美国稀土资源主要有氟碳铈矿、独居石及在选别其它矿物时,作为副产品可回收黑稀金矿、硅铍钇矿和磷钇矿。位于加利福尼亚的圣贝迪诺县的芒廷帕斯矿,是世界上最大的单一氟碳铈矿,该矿山1949年勘探放射性矿物时发现,稀土品位为510%REO,储量达500万吨之多,是一大型稀土矿。 美国很早就开采独居石,现在开采的砂矿量是佛罗里达州的格林科夫斯普林斯矿。矿床长约19km,宽1.2km,厚为6m,独居石较为丰富。此外,北卡罗来纳州、南卡罗来纳州、佐治亚州、爱达荷州和蒙大拿州也有砂矿分布,储量也相当可观。 澳大利亚澳大利亚是独居石的生产大国,独居石是作为生产锆英石和金红石及钛铁矿的副产品加以回收。澳大利亚的砂矿主要集中在西部地区。澳大利亚也产磷钇矿。澳大利亚可开发利用的稀土资源,还有位于昆士兰州中部艾萨山的采铀的尾矿,南澳大利亚州罗克斯伯唐斯铜、铀金矿床。印度印度主要矿床是砂矿。印度的独居石生产从1911年开始,最大矿床分布在喀拉拉邦、马德拉斯邦和奥里萨拉邦。有名矿区是位于印度南部西海岸的恰瓦拉和马纳范拉库里奇称为特拉范科的大矿床,它在19111945年间的供矿量占世界的一半,现在仍然是重要的产地。1958年在铀、钍资源勘探中,在比哈尔邦内陆的兰契高原上发现了一个新的独居石和钛铁矿矿床,规模巨大。印度独居石钍含量高达8%ThO2。在马纳范拉库里奇采的重砂独居石占56%。钛铁矿占65%,金红石3%,锆英石56%,石榴石78%。 (4) 前苏联-前苏联的稀土储量很大,主要是伴生矿床位于科拉半岛,存在于碱性岩中的含稀土的磷灰石。 前苏联的主要稀土来源就是从磷灰石矿石中回收稀土,此外,在磷灰石矿石中,还可回收的稀土矿物有铈铌钙钛矿,含稀土为2934%。另外,在赫列比特和森内尔还有氟碳铈矿。加拿大加拿大主要从铀矿中副产稀土。位于安大略省布来恩德里弗-埃利特湖地区的铀矿,主要由沥青铀矿、钛铀矿和独居石、磷钇矿组成,在湿法提铀时,可把稀土也提出来。 此外,在魁北克省的奥卡地区拥有的烧绿石矿,也是稀土的一个很大潜在资源。还有纽芬兰岛和拉布拉多省境内的斯特伦奇湖矿,也含有钇和重稀土正准备开发。 南非南非是非洲地区最重要的独居石生产国。位于开普省的斯廷坎普斯克拉尔的磷灰石矿,伴生有独居石,是世界上唯一单一脉状型独居石稀土矿。此外,在东南海岸的查兹贝的海滨砂中也有稀土,在布法罗萤石矿中也伴生独居石和氟碳铈矿,正计划和研究回收。 马来西亚主要从锡矿的尾矿中回收独居石、磷钇矿和铌钇矿等稀土矿物,曾一度是世界重稀土和钇的主要来源。 埃及埃及从钛铁矿中回收独居石。矿床位于尼罗河三角洲地区,属于河滨沙矿,矿源由上游风化的冲积砂沉积而成,独居石储量约20万吨。 巴西巴西是世界稀土生产的最古老国家,1884年开始向德国输出独居石,曾一度名扬世界。巴西的独居石资源主要集中于东部沿海,从里约热内卢到北部福塔莱萨,长达约643km地区,矿床规模大。4. 产品用途分类分析(包括:该品目主要运用于哪些行业,相应的行业概述)稀土被成为“工业味精”,因为微量的稀土就能极大的改变金属及非金属材料的性能,同时也被称为战略资源,在科技领域和国防建设方面有着重要的作用。稀土的应用可以分为传统领域的应用(包括冶金,农用,纺织等)以及在新材料领域(包括磁性材料、发光材料、储氢材料等)的应用,自2002年以来,以稀土磁性材料为代表的新材料领域增长强劲,占比从2003年的34%上升到了2009年的55.21%。稀土正在成为驱动低碳经济的新动力。稀土新材料下游应用领域情况分析1、稀土磁性材料稀土永磁主要是指钕铁硼(NdFeB)系永磁材料、钐钴(SmCo)永磁材料和稀土铁氮(ReFeN)系永磁材料。钐钴永磁是最先发展起来的一种稀土磁性材料,具有高居里温度、高矫顽力特点,因含有昂贵的战略金属钴使其发展受到很大限制。目前用量维持在600-700吨,主要应用于军工领域;钕铁硼永磁发明于1983年,正值电子计算机、办公自动化、家电产品普及和微型化的关键时刻,迫切需要强力磁体,钕铁硼不仅磁性能高,而且价格低廉,它的问世给磁体带来了革命性变化,同时使全球计算机、通讯等产业得到了飞速发展,目前是稀土磁性材料的主力军,09年产量9.4万吨(全球1.44万吨);稀土铁氮永磁主要指2:17型钐铁氮化合物及我国杨应昌原始发明的1:12型钕铁氮化合物,同时具有较高的磁性能和耐蚀性,由于工艺问题,目前应用较少。国外应用情况:日本是计算机、家电、汽车的生产大国,钕铁硼磁体在日本的应用是发达国家的典范,变化趋势也部分代表了未来的产业发展方向。日本烧结钕铁硼在2000年之前,用量最大的是VCM,占比50%左右,在2000-2003年用于发达国家的IT产业出现衰退,造成磁体用量锐减。2001年日本减产20%,美国减产40%,欧洲减产7%。日本到2003年才恢复到2000年的产量,美国则一蹶不振,2003年底钕铁硼磁体完全停产,目前欧洲仅保持1000吨的产量。日本产量在1万吨左右。自1995年以后在电机领域的应用就有明显的增长,07年占到磁体用量44%。用量的增长不仅和磁体性能的改进有关,也和电机设计的改进直接相关,如由于采用了高性能烧结钕铁硼磁块,表磁式电机(SPM)均改成了内置式电机(IPM),IPM型电机的优点是采用矩形磁体,而不是瓦型磁体,使磁体的加工大为简化,而且磁体装配也简单。 IPM型电机的出现,扩大了其在伺服电机,压缩机电机,电梯电机以及混合动力汽车的驱动电机方面的应用。我国钕铁硼情况:我国磁体生产主要集中在江浙、山西、京津、包头和江西地区,09年我国钕铁硼磁体产量在9.4万吨左右,其中出口约占20%。2、稀土发光材料稀土发光材料是利用铕、铽、钬、铒、铥等元素的独特光电性质,制造出的具有发光效率高、节能、环保、寿命长等一系列优良性能的发光材料。应用范围涉及稀土节能灯、显示、光电器件、现代医疗电子设备等多个领域,是现代绿色照明产业的关键基础材料。2009年,我国共生产各类稀土荧光粉约7200吨,居世界第一。三基色荧光灯(节能灯)约占稀土发光材料的75%,是目前主要发光材料的主要应用领域,由于三基色荧光灯可比白炽灯节电70%80%,而且具有高显色性、高光效、长寿命、节能环保等优点,因此具有广阔的市场前景。近年来欧盟、美国、澳大利亚、加拿大、中国台湾、日本及韩国等国家和地区相继开始推行禁用白炽灯计划,出台补贴政策推广节能灯以减少能源消耗。2009年7月24日,发展改革委与联合国开发计划署(UNDP)、全球环境基金(GEF)签订“中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯”项目,计划三年内逐步淘汰白炽灯,推广普及节能灯。2009年我国稀土三基色荧光灯产量超过30亿只,若80%的白炽灯被替代,每年还需增加约30亿只稀土三基色荧光灯,合计年均需要荧光粉约1万吨,到2015年合计需要稀土三基色荧光粉约6万吨。可见,随着世界各国对环保节能问题日益重视和绿色照明理念的深入人心,我国节能灯产业将迎来新的发展机遇。目前我国各类稀土发光材料生产能力已达到10000吨左右,主要的稀土发光材料生产企业有广东江门科恒实业有限公司、大连路明发光科技股份有限公司、陕西彩虹荧光材料有限公司、杭州大明荧光材料有限公司、常熟市江南荧光材料有限公司、浙江衢州国光照明有限公司、江苏天彩科技材料有限公司、无锡新威荧光材料有限公司、厦门通士达新材料有限公司、上海跃龙新材料股份有限公司、四川新力光源有限公司、广州有色院、有研稀土新材料股份有限公司、内蒙古天彩稀土发光材料有限责任公司等。其中,江门科恒实业有限公司是目前国内规模最大的稀土三基色荧光粉生产企业,年生产能力达到1440吨。大连路明是我国最大的稀土长余辉发光材料生产企业,年生产能力约为1000吨。此外还有欧司朗(中国)照明有限公司三基色荧光粉生产能力将达到2000吨,厦门钨业公司年产1050吨稀土三基色荧光粉将于近期试车。江西稀有稀土金属钨业集团有限公司年产1500吨稀土三基色荧光粉。3、稀土储氢材料镍氢电池在电动工具和电动汽车领域正显示出巨大的发展前景。最近几年的汽车市场上,混合动力汽车的发展前景受到各方面的一致看好,各大合资和本土汽车厂商也纷纷推出混合动力汽车车型和开发计划,国家发改委于2008年初适时地为在服务于奥运的奇瑞A5、一汽奔腾等混合动力汽车颁发了“准生证”,同时加紧制定混合动力汽车的鼓励政策和相关标准,鼓励混合动力汽车的发展。随着技术的进步和厂商针对性的推广,中国混合动力汽车市场的大门将逐渐打开。2009年,我国稀土储氢材料产量达到19000吨,比2000年的1200吨增加了16倍,应用稀土量达7900吨,占到全部稀土应用量的11%。专家预计2010年左右中国混合动力汽车市场将迎来井喷式增长,年均增长率将达到12%。到2010年,预计电动汽车生产量将超过800万辆,其中混合电动汽车占95%。目前我国储氢材料合计产能在2万吨以上,主要有珠海金峰航电源科技有限公司、厦门钨业股份有限公司、内蒙古稀奥科贮氢合金有限公司、辽宁沈阳鑫普新材料有限公司、包头三德电池材料公司、甘肃稀土集团有限责任公司、赣州华京稀土新材料有限公司、中山市天骄稀土材料公司等。另外,江西江钨浩运科技有限公司年产5000吨稀土储氢材料的生产线,厦门钨业股份有限公司新增2000吨稀土储氢材料的生产线目前正在建设中。4、稀土抛光材料稀土抛光粉广泛应用于显示器、玻璃、光学器件、电子元件的抛光,特别是近年来随着液晶显示器的产业兴起,高性能液晶抛光粉得到了快速发展,2008年,世界稀土抛光粉用量约为20000吨,其中液晶液晶显示器用抛光粉用量达到了8000吨,;2008年我国共生产稀土抛光粉约7900吨,其中液晶抛光粉产量约3260吨。目前我国稀土抛光粉合计产能超过15000万吨,主要生产企业有包头天骄清美稀土抛光粉有限公司、甘肃稀土新材料股份有限公司、包头罗地亚稀土有限公司、宜兴兴威利成稀土有限公司、上海华明高纳稀土新材料有限公司、上海福纳稀土新材料有限公司、成都君臣科技有限责任公司等。据有关专家估计,随着世界稀土抛光粉需求的进一步增长,包头、四川、江西等稀土资源正在积极推进稀土抛光粉产业的发展,预计到2010年,我国稀土抛光粉的年生产能力将达到2万吨。5、稀土催化材料稀土催化材料具有良好的助催化性能,已形成石油化工催化剂、汽车尾气净化催化剂、柴油清洁添加剂、天然气催化燃烧材料、有机废气净化催化剂、固体氧化物燃料电池(SOFC)催化材料以及合成橡胶稀土催化剂等多种产品,成为石化、环境、能源、化工等催化应用领域不可或缺的重要组分。石油化工裂化催化是稀土目前稀土催化剂最主要的应用领域。2009年,我国原油加工量37460万吨,使用的FFC稀土分子筛催化剂消费稀土约7500吨。据专家预测,20152020年,我国原油加工量将保持在5亿吨以上的规模,用于FCC催化剂的稀土用量将超过10000吨。稀土除用于制造石油裂化催化剂外,在汽车尾气净化催化领域也已得到了广泛应用。采用稀土作为助催化剂,可以有效提高催化剂的性能并减少贵金属的消耗量。自美国于20世纪70年代中期推行汽车净化催化剂的应用以来,目前已有40多个国家实施了排放控制法。2000年欧洲制定欧标准,对一氧化碳、氮氧化物等排放规定的具体标准,到2005年实施欧标准时,上述排放物允许数量又下调了40%50%。随着环保法规对汽车尾气排放日益严格的控制,稀土汽车尾气催化剂市场将进一步扩大。2009年,我国各类车用尾气净化催化器产量为1300万套,消耗稀土约3300吨。其中,汽车尾气净化器960万吨。据专家预测,2015年我国汽车产量将达到2000万辆,2020年将超过2500万辆,我国汽车尾气净化器市场需求量至少在2000万套以上,对稀土催化材料的消费需求将超过5500吨。此外,随着燃料电池、天然气催化燃烧、水污染治理、空气净化等领域对稀土催化材料需求的大幅度增加,2015-2020年,我国稀土催化材料总消费需求将超过17000吨。稀土传统应用领域情况分析1、在军事方面稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。比如大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。而且,稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。从一定意义上说,美军在冷战后几次局部战争中压倒性控制,以及能够对敌人肆无忌惮地公开杀戮,正缘于稀土科技领域的超人一等。2、在冶金工业方面稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中,能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用,并可以改善钢的加工性能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁,由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件,被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能,并提高合金室温及高温机械性能。 3、在石油化工方面用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点,因而取代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化过程;在合成氨生产过程中,用少量的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大1.5倍;在合成顺丁橡胶和异戊橡胶过程中,采用环烷酸稀土-三异丁基铝型催化剂,所获得的产品性能优良,具有设备挂胶少,运转稳定,后处理工序短等优点;复合稀土氧化物还可以用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。 4、在玻璃陶瓷方面稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显象管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃过程中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化作用,降低玻璃中的铁含量,以达到脱除玻璃中绿色的目的;添加稀土氧化物可以制得不同用途的光学玻璃和特种玻璃,其中包括能通过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,可以减轻釉的碎裂性,并能使制品呈现不同的颜色和光泽,被广泛用于陶瓷工业。 5、农业方面作用研究结果表明,稀土元素可以提高植物的叶绿素含量,增强光合作用,促进根系发育,增加根系对养分吸收。稀土还能促进种子萌发,提高种子发芽率,促进幼苗生长。除了以上主要作用外,还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力。 大量的研究还表明,使用适当浓度稀土元素能促进植物对养分的吸收、转化和利用。玉米用稀土拌种,出苗、拔节比对照早12天,株高增加0.2米,早熟35天,而且籽粒饱满,增产14%。大豆用稀土拌种,出苗提早1天,单株结荚数增加14.826.6个,3粒荚数增多,增产14.5%20.0%。喷施稀土可使苹果和柑橘果实的Vc含量、总糖含量、糖酸比均有所提高,促进果实着色和早熟。并可抑制贮藏过程中呼吸强度,降低腐烂率。5. 生产工艺(现状,国内外比较,发展方向)稀土生产与分离稀土市场是一个多元化的市场,它不只是一个产品,而是15个稀土元素和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99.9999%的单一稀土氧化物及稀土金属,均具有多种多样的用途。加上相关的化合物和混合物,产品不计其数。首先从最初的矿石开采起,我们逐一介绍稀土的分离方法和冶炼过程。 稀土选矿选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异,采用不同的选矿方法,借助不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿物富集起来,除去有害杂质,并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。 当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只有百分之几,甚至有的更低,为了满足冶炼的生产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开,以提高稀土氧化物的含量,得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。 稀土矿的选矿一般采用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。 内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床,是铁白云石的碳酸岩型矿床,在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外,还有数种含铌、稀土矿物)。 采出的矿石中含铁30%左右,稀土氧化物约5%。在矿山先将大矿石破碎后,用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上,先在锥形球磨机上磨矿分级,再用圆筒磁选机选得6265%Fe2O3的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选,得到含45%Fe2O3以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中,品位达到1015%。该富集物可用摇床选出REO含量为30%的粗精矿,经选矿设备再处理后,可得到REO60%以上的稀土精矿。 稀土冶炼方法稀土冶炼方法有两种,即湿法冶金和火法冶金。 湿法冶金属化工冶金方式,全流程大多处于溶液、溶剂之中,如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。现应用较普遍的是有机溶剂萃取法,它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。湿法冶金流程复杂,产品纯度高,该法生产成品应用面广阔。 火法冶金工艺过程简单,生产率较高。稀土火法冶炼主要包括硅热还原法制取稀土合金,熔盐电解法制取稀土金属或合金,金属热还原法制取稀土合金等。火法冶金的共同特点是在高温条件下生产。 稀土精矿的分解稀土精矿中的稀土,一般呈难溶于水的碳酸盐、氟化物、磷酸盐、氧化物或硅酸盐等形态。必须通过各种化学变化将稀土转化为溶于水或无机酸的化合物,经过溶解、分离、净化、浓缩或灼烧等工序,制成各种混合稀土化合物如混合稀土氯化物,作为产品或分离单一稀土的原料,这样的过程称为稀土精矿分解也称为前处理。分解稀土精矿有很多方法,总的来说可分为三类,即酸法、碱法和氯化分解。酸法分解又分为盐酸分解、硫酸分解和氢氟酸分解法等。碱法分解又分为氢氧化钠分解或氢氧化钠熔融或苏打焙烧法等。一般根据精矿的类型、品位特点、产品方案、便于非稀土元素的回收与综合利用、利于劳动卫生与环境保护、经济合理等原则选择适宜的工艺流程。 目前,虽然已发现有近200种稀散元素矿物,但由于稀少而未富集成具有工业开采的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规模都不大。 碳酸稀土和氯化稀土的生产这是稀土工业中最主要的两种初级产品,一般地说,目前有两个主要工艺生产这两种产品。 一个工艺是浓硫酸焙烧工艺,即把稀土精矿与硫酸混合在回转窑中焙烧。经过焙烧的矿用水浸出,则可溶性的稀土硫酸盐就进入水溶液,称之为浸出液。然后往浸出液中加入碳酸氢铵,则稀土呈碳酸盐沉淀下来,过滤后即得碳酸稀土。 另一种工艺叫烧碱法工艺,简称碱法工艺。一般是将60%的稀土精矿与浓碱液搅匀,在高温下熔融反应,稀土精矿即被分解,稀土变为氢氧化稀土,把碱饼经水洗除去钠盐和多余的碱,然后把水洗过的氢氧化稀土再用盐酸溶解,稀土被溶解为氯化稀土溶液,调酸度除去杂质,过滤后的氯化稀土溶液经浓缩结晶即制得固体的氯化稀土。 稀土元素的分离目前,除Pm以外的16个稀土元素都可提纯到6N(99.9999%)的纯度。由稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中,分离提取出单一纯稀土元素,在化学工艺上是比较复杂和困难的。其主要原因有二个,一是镧系元素之间的物理性质和化学性质十分相似,多数稀土离子半径居于相邻两元素之间,非常相近,在水溶液中都是稳定的三价态。稀土离子与水的亲和力大,因受水合物的保护,其化学性质非常相似,分离提纯极为困难。二是稀土精矿分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的杂质元素较多(如铀、钍、铌、钽、钛、锆、铁、钙、硅、氟、磷等)。因此,在分离稀土元素的工艺流程中,不但要考虑这十几个化学性质极其相近的稀土元素之间的分离,而且还必须考虑稀土元素同伴生的杂质元素之间的分离。6. 相关辅助行业(助剂,机械等)暂无二 行业及市场动态1 行业概述和宏观分析1.1 国内行业发展现状及趋势日本是稀土的主要使用国,目前中国出口的稀土数量居全球之首 稀土作为许多重大武器系统的关键材料,美国几乎都需从中国进口。 稀土是中国最丰富的战略资源,它是很多高精尖产业所必不可少原料,中国有不少战略资源如铁矿等贫乏,但稀土资源却非常丰富。 在当前,资源是一个国家的宝贵财富,也是发展中国家维护自身权益,对抗大国强权的重要武器。中国改革开放的总设计师邓小平同志曾经意味深长地说:“中东有石油,我们有稀土。”我国稀土市场运行情况历年回顾一提到稀土矿,总是容易和产能过剩联系在一起,由于过去稀土在出口创汇方面扮演了重要的角色,因此讨论未来稀土的供应情况,就需要简要回顾一下我国的稀土历史,以鉴古知今,鉴往知来。我国从1973年开始出口稀土产品,前六年主要以混合氯化稀土和稀土富集物等初级产品。平均每吨产品创汇仅0.42万美元。稀土出口量和创汇额从80年代开始迅速增加,1985年出口量已达4500吨,创汇3800万美元,平均每吨产品创汇额升至0.84万美元,比70年代增加了1倍。随后连续几年出口大幅度增加,至1989年出口量增至9154吨,创汇近1.2亿美元,这是稀土产品出口的第一次高峰。之后在利益的驱动下,大量资金涌入稀土行业,总体生产规模剧增,造成稀土产品供大于求,价格普遍疲软,由于国外生产成本较高,与中国低廉的生产成本无法抗衡,因此国外企业纷纷关停本国内的生产企业,转而从中国进口以满足生产需要,并进行储备。由此造成1990年稀土出口大幅下降,对国内生产企业造成了巨大的冲击。特别值得一提的是,随着中国离子矿大量进入国际市场,以前那种认为钐、铕等中重稀土永远供不应求的格局彻底被打破,我国的离子矿已经不再是“奇货可居”。进入90年代,稀土市场回升,稀土外销迅速增长,到1996年,我国稀土产品在国际市场的占有率达到了60%70%,在此期间高附加值产品出口比例大幅提高,1999年我国出口的单一稀土产品达到23000吨,占出口总商品量的51%,产品结构趋于合理。2000年以后,由于受国际经济增长放缓、我国稀土冶炼分离产品供过于求,出口多头对外等诸多因素的影响,导致稀土市场在2001年低迷,全行业亏损严重,企业不得不停产、减产。随着2003年第四季度全球经济的回暖,钕铁硼磁体产量开始大幅度增加,部分稀土产品如铽、镝、钕等供不应求,产品价格又开始回升。2004年国家开始对稀土行业进行宏观调控,使稀土生产能力盲目扩张的势头已基本得到抑制。从2005年开始国家加大稀土行业的宏观调控,包括稀土产品出口数量适当调减,取消稀土出口退税并增加临时出口税率,控制稀土开采总量、生产总量和减少出口总量等的宏观调控措施,取得明显效果,稀土产品价格大幅度上涨。20052007年稀土冶炼分离产品价格普遍上涨,特别是与钕铁硼永磁材料相关的稀土产品数量和均价都有较大幅度的增长,但氧化铈、氧化钇、氧化镧由于库存压力较大,价格涨幅不大,扣除出口取消退税和原辅材料涨价因素,甚至出现跌价的趋势。由于钕铁硼磁体的快速发展,对镨、钕、铽、镝等金属及其化合物的需求量逐年加大,导致更多的其他元素被同时分离出来,形成大量库存,行业运行风险加大。到2008年,我国供应了世界上将近90%的稀土,由于经济危机的影响,冶金、石油化工、汽车、数码影像、玩具等稀土下游行业减产和停产,造成稀土市场大幅萎缩,稀土价格大幅回落。2009年由于各国经济刺激政策的实施,2009年下半年稀土行业逐步好转。据统计,2009年全球稀土矿产品产量为12.94万吨,国内稀土消费量7.4万吨,全球稀土消费估计为9万吨左右,基本全部由我国供应,稀土市场整体仍然供大于求。1.1.1国内供应量 - 产能和产量(*地区分布)稀土供应情况:我国目前稀土年冶炼分离能力在20万吨以上,2009年稀土产量12.94万吨,全球稀土消费量约9万吨。预计2010年产量在13万吨以上,供过于求的局面目前仍然难以改变。虽然国外最近加大了找矿、探矿进度,但目前不会对稀土市场的供应产生任何实质性的影响。截止到2008年,我国从事稀土矿山开采的生产企业共有100多家,开采许可证共有123个,稀土矿山开采企业主要集中在包头白云鄂博、四川冕宁、山东微山、江西、广东、福建等地,稀土精矿生产能力已超过20万吨。其中,内蒙古包钢稀土高科技股份有限公司、包头达茂稀土有限责任公司、赣州稀土矿业有限公司、四川冕宁矿业有限公司、四川冕宁方兴稀土有限公司、山东微山湖稀土有限公司等重点企业,产能占全国60%以上。包头有两家稀土矿生产企业,分别是包钢稀土高科技股份有限公司和包头市达茂稀土有限责任公司,年精矿生产能力分别为12.5万吨和2万吨,产品为混合稀土精矿。四川省主要的稀土矿采选企业有冕宁矿业有限公司、冕宁县方兴稀土有限公司、汉鑫矿业发展有限公司和西昌志能实业有限责任公司。自2007年下半年起,江西铜业
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