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沙灘上的另類財富——鋯礦

2020-6-2 7:18:47 來源:中國礦業報 作者:孫宏偉 任軍平 唐文龍 左立波 古阿雷

沙灘主要是由海浪沖擊磨洗下變成微小顆粒的沙子淤積形成的沿海分布的陸地,又被稱為海灘,因此提到沙灘人們首先想到的是美麗的海景和豐富的旅游資源。但沙灘里面的另一種財富卻不為人所熟知,這就是鋯礦,也稱為鋯英砂。

鋯的由來

鋯元素呈分散狀態存在于許多礦物中,最主要的是以硅酸鹽形式存在的鋯石。鋯石又稱鋯英石,是十二月生辰石之一,象征成功。結晶完整且透明的鋯石是一種性質特殊的寶石。它有較高的折光率和較強的色散,無色或淡藍色的品種加工后,像鉆石一樣有較強的出火現象。由于它在外觀上與鉆石很相似,因而被譽為可與鉆石媲美的寶石。

左為鋯石晶體,右為鋯石寶石

目前,工業開采的主要為沿海砂礦型的鋯礦資源,澳大利亞、南非、肯尼亞及莫桑比克是世界上最主要的鋯礦生產國及出口國。

地球成長的記錄者

多年來,專家已經確定了各式各樣世界上最古老的物品,但迄今為止,發現的最古老的東西是什么呢?答案是鋯石。

鋯石是地球上形成最古老的礦物之一,廣泛存在各類地質體中,抗風化能力強,且常含有放射性Th、U元素,是同位素測年的理想對象。2014年,科學家證實,在西澳大利亞的一處牧羊場中發現的一小塊鋯石晶體實際上是一塊有著44億年歷史的地殼(地球的年齡約為46億年)。它也成為了地球上已發現的最古老的巖石碎塊。而相比之下,已發現的最古老化石則只有35億年的歷史。

工業用途

金屬鋯具有高熔點(1852℃)、高沸點(4370℃)、無毒環保以及耐腐蝕等一系列優異的性能,被廣泛應用于現代陶瓷、特種玻璃、原子能工業、化工、精密鑄造和醫療等各個產業領域,被冠以“二十一世紀最具潛力的產品”及“原子能時代第一號金屬”的美稱。21世紀初,我國就將鋯列為國家產業政策中鼓勵重點發展的高性能新材料之一。

消費需求

我國是世界鋯資源消費需求最大的國家,消費結構較為穩定,其在各產業中的消費占比變化不大,主要用于陶瓷、化學鋯、電熔鋯、精密鑄造及耐火材料等。但隨著我國核電事業進入快速發展階段,將催生核級鋯新需求。

歐洲是世界鋯資源第二大消費地區。意大利和西班牙,作為高檔陶瓷的主要生產國,對鋯資源的需求較大。同時,歐洲也是全球重要的核電站運營地區,特別是法國,是全球重要的核級鋯生產和加工國家。

美國是世界上鋯工業發展最早、最完善的國家,其消費領域主要為高端產業,包括原子能與航天工業等,如使用于原子能工業的核級金屬鋯、航空航天工業及兵器工業等高端工業級金屬鋯。

日本也是重要的鋯工業國家,主要應用于現代陶瓷、催化劑及高級耐火材料等行業。

新冠肺炎疫情對鋯行業的影響

全球的疫情對鋯英砂的供應及需求都有巨大影響。首先是鋯礦生產商,疫情暴發后南非政府實施的“封鎖令”導致南非礦山停工停產。與此同時,全球最大的鋯礦生產商之一ILUKA公司也降低了產量,最新報告顯示其今年的鋯礦產量可能下降40%,其位于澳大利亞的Balranald項目和Narngulu選礦廠以及塞拉利昂的Sembehun項目均已被推遲生產,這加劇了部分采購商對原料緊張的擔心,甚至有了囤貨的意向。

另一方面,由于鋯的終端需求主要體現在陶瓷、耐火、鑄造等建材,但房地產市場在疫情的影響下已傳出寒意,中原地產研究中心統計數據顯示,從市場反應來看,自2020年1月下旬開始,大部分開發商的成交量相比往年春節期間暴跌95%,與此同時各大房地產商均采取收縮市場的態勢,今年上半年房地產投資大幅下降,1~2月房屋新開工面積同比下降44.9%。加上現在“房住不炒”及新基建政策的總基調,房地產市場不大可能像2003年的非典和2008年的金融危機之后快速反彈。而在國外嚴重的疫情下,必將影響我國鋯的下游產品及終端產品的出口,進一步降低市場對鋯資源的需求。

鋯的未來

我國未來對鋯資源的需求仍將保持快速增長,但隨著我國鋯礦消費結構逐漸轉變,鋯英砂將在高新技術行業得到廣泛的應用,使用于傳統陶瓷工業的鋯資源需求量將呈下降趨勢,使用于高技術行業中的鋯制品如高純化學鋯、電容鋯以及精密鑄造等需求量將快速增長,尤其是工業級、核級海綿鋯需求將越來越大。國家能源局公布的數據顯示,2019年我國核電裝機容量已達4500萬千瓦,而根據我國《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》,未來我國核電將快速發展,到2025年裝機容量可能達到8000萬千瓦以上。與此同時,我國核電必將走向國際市場,要同時滿足國內與國外兩個市場的需求,也將將催生核級鋯新需求。因此,鋯礦市場的未來充滿希望!

(作者單位:中國地質調查局國際礦業研究中心、中國地質調查局天津地質調查中心)

網站編輯:宮莉

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