有色金属知识浅析

发布时间:2015-6-30    来源:泛亚有色金属交易所

有色金属是国民经济、人民日常生活及国防工业、科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资。农业现代化、工业现代化、国防和科学技术现代化都离不开有色金属。世界上许多国家,尤其是工业发达国家,竞相发展有色金属工业,增加有色金属的战略储备。我国有色金属矿产资源总量尽管很大,但由于人口众多,人均占有资源量却很低,仅为世界人均占有量的52%,所以说,中国又是一个资源相对贫乏的国家。

2010年上半年,我国有色金属行业增加值同比增长18.6%,同比加快11.7个百分点,十种有色金属产量达1529万吨,增长31.3%,增速比一季度回落4.7个百分点。2010年前5个月有色金属价格大幅上涨,6、7月份价格在剧烈波动中大幅回落,2010年1-6月,有色金属工业累计完成固定资产投资1529.62亿元,比2009年同期增长34.79%,增幅比2009年同期上升了15.53个百分点。2010年1-6月我国有色金属进出口贸易总额574.39亿美元,比2009年同期增长71.21%。其中进口额443.73亿美元,比2009年同期增长62.36%;出口额130.66亿美元,比2009年同期增长110.06%。

目前,工信部正在起草稀有金属行业“十二五”规划,该规划将独立于有色金属规划,且级别更高。稀有金属规划将涉及钨、钼、锡、锑、稀土五种稀有金属品种。规划主要包括总量控制、确定收入目标、利税目标、重点鼓励发展方向等内容。以钨行业为例,确立了6个重点发展领域,包括硬质合金深加工、钨基高性能合金、特种性能钨丝、装备制造业加工辅具等。

预计未来几年我国有色金属产业将步入良性发展轨道,产业结构进一步优化,增长方式明显转变,技术创新能力显著提高,为实现有色金属产业可持续发展奠定基础。预计2015年我国四种基本金属表观消费量将达到4380万吨。其中:铜830万吨,铝2400万吨,铅500万吨,锌650万吨。根据草案,未来五年,有色金属行业将根据国内外能源、资源、环境等条件,以满足国内市场需求为主,充分利用境内外两种矿产资源,大力发展循环经济,严格控制冶炼产能盲目扩张,淘汰落后产能。计划到2015年,粗铜冶炼控制在500万吨以内,电解铜控制在650万-700万吨之间,氧化铝控制在4100万吨以内,电解铝控制在2000万吨以内,铅冶炼控制在550万吨以内,锌冶炼控制在670万吨以内。业内人士称,从数字看,未来有色金属冶炼总产能扩张的空间将相当有限。所以,有色金属成为现代人投资的首选,那么就让我们来了解一下,有色金属的一些知识。

一、概念

有色金属non-ferrous metal,狭义的有色金属又称非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。

二、种类

有色金属通常指除去铁(有时也除去锰和铬)和铁基合金以外的所有金属。有色金属可分为四类:

1. 重金属:一般密度在4.5g/cm3以上,如铜、铅、锌等;

2. 轻金属:密度小(0.53~4.5g/cm3),化学性质活泼,如铝、镁等;

3. 贵金属:地壳中含量少,提取困难,价格较高,密度大,化学性质稳定,如金、银、铂等;

4. 稀有金属:如钨、钼、锗、锂、镧、铀等。

有色金属是指铁、铬、锰三种金属以外所有的金属。中国在1958年,将铁、铬、锰列入黑色金属;并将铁、铬、锰以外的64种金属列入有色金属。这64种有色金属包括:铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、硅、硼、硒、碲、砷、钍。

三、有色金属的广泛应用

有色金属中的铜是人类最早使用的金属材料之一。现代,有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构材料和功能材料。

实际应用中,通常将有色金属分为5类:

1.轻金属。密度小于4500千克/立方米,如铝、镁、钾、钠、钙锶、钡等。

2.重金属。密度大于4500千克/米3,如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。

3.贵金属。价格比一般常用金属昂贵,地壳丰度低,提纯困难,如金、银及铂族金属。

例如白银,纯银是一种美丽的银白色的金属,它具有很好的延展性,其导电性和传热性在所有的金属中都是最高的。

在古代,人类就对银有了认识。银和黄金一样,是一种应用历史悠久的贵金属,至今已有4000多年的历史。由于银独有的优良特性,人们曾赋予它货币和装饰双重价值,英镑和我国解放前用的银元,就是以银为主的银、铜合金。银比金活泼,虽然它在地壳中的丰度大约是黄金的15倍,但它很少以单质状态存在,因而它的发现要比金晚。在古代,人们就已经知道开采银矿,由于当时人们取得的银的量很小,使得它的价值比金还贵。公元前1780至 1580年间,埃及王朝的法典规定,银的价值为金的2倍,甚至到了17世纪,日本金、银的价值还是相等的。银最早用来做装饰品和餐具,后来才作为货币。因为银为白色,光泽柔和明亮,是少数民族、佛教和伊斯兰教徒们喜爱的装饰品。银首饰亦是全国各族人民赠送给初生婴儿的首选礼物。近期,欧美人士在复古思潮影响下,佩戴着易氧化变黑的白银镶浅蓝色绿松石首饰,给人带来对古代文明无限美好的遐思。而在国内,纯银首饰亦逐渐成为现代时尚女性的至爱选择。现在,银在工业上有了三项重要的用途:电镀、制镜与摄影。在一些容易锈蚀的金属表面镀上一层银,可以延长使用寿命,而且美观。镀银时,以银为正极,工件为负极,不过,不能直接用硝酸银溶液作为电解液,因为这样银离子的浓度太高,电镀速度快,银沉积快,镀上去的银很松,容易成片脱落。一般在电解液中加入氰化物,由于氰离子能与银离子形成络合物,降低了溶液中银离子的浓度,降低了负极银的沉积速度,提高了电镀质量。随着银的折出,电解液中银离子浓度下降,这时银氰络离子不断解离,源源不断地把银离子输送到溶液中,使溶液中的银离子始终保持一定的浓度。不过,氰化物剧毒,是个很大缺点。

玻璃镜银光闪闪,那背面也均匀地镀着一层银。不过,这银可不是用电镀法镀上去的,而是用“银镜反应”镀上去的:把硝酸银的氨溶液与葡萄糖溶液倒在一起,葡萄糖是一种还原剂(现在制镜厂也有用甲醛、氯化亚铁作还原剂),它能把硝酸银中的银还原成金属银,沉淀在玻璃上,于是便制成了镜子。热水瓶胆也银光闪闪,同样是镀了银。银在制造摄影用感光材料方面,具有特别重要的意义。因为照像纸、胶卷上涂着的感光剂,都是银的化合物——氯化银或溴化银。这些银化合物对光很放感。一受光照,它们马上分解了。光线强的地方分解得多,光线弱的地力分解很少。不过,这时的“像”还只是隐约可见,必须经过显形,才使它明朗化并稳定下来。显影后,再经过定影,去掉底片上未感光的多余的氯化银或溴化银。底片上的像,与实景相反,叫做负片—光线强的地方,氯化银或溴化银分解得多,黑色深(底片上黑色的东西就是极细的金属银),而光线弱的地方反而显得白一些。在印照片时,像片的黑白与负片相反,于是便与实景的色调一致了。现代摄影技术已能在微弱的火柴的光下、在几十分之一到几百分之一秒中拍出非常清晰的照片。如今,全世界每年用于电影与摄影事业的银,已达150吨。

4.半金属。性质价于金属和非金属之间,如硅、硒、碲、砷、硼等。

5.稀有金属。包括稀有轻金属,如锂、铷、铯等;

稀有难熔金属,如钛、锆、钼、钨等;

稀有分散金属,如镓、铟、锗、铊等;

稀土金属,如钪、钇、镧系金属;

放射性金属,如镭、钫、钚及阿系元素中的铀、钍等。

其中以铟为例子,它的应用是非常之重要的。铟锭因其光渗透性和导电性强,主要用于生产ITO 靶材(用于生产液晶显示器和平板屏幕),这一用途是铟锭的主要消费领域,占全球铟消费量的70%。其次的几个消费领域分别是:电子半导体领域,占全球消费量的12%;焊料和合金领域占12%;研究行业占6%。另,因为其较软的性质在某些需填充金属的行业上也用于压缝。如:较高温度下的真空缝隙填充材料。随着铟在太阳能薄膜电池、LED等新领域的应用益广泛,铟的需求量有望保持每年10%~15%的增速,预计到2015年铟的需求量将达到 3000吨/年;另一方面,公子战博客伴随着以中国为代表的铟资源国对铟实现战略储备和出口配额,原生铟的供应将逐步呈现收紧态势,而再生铟的供给也存在瓶颈。

从中长期来看,铟的供不应求态势基本确立。根据产业人士分析,铟价的合理价值应在2000~3000美元/kg,而目前铟价仅有300美元/kg,笔者认为伴随着供求的中长期失衡,铟价或将实现未来5~10年10倍上涨。铟是非常稀少的金属,全世界铟的地质含量仅为1.6万吨,为黄金地质储量的1/6。铟是电子、电信、光电产业不可或缺的关键原材料之一,70%的铟用于制造液晶显示产品,在电子、电信、光电、国防、通讯等领域具有广泛用途,极具战略地位。铟产业被称为信息时代的朝阳产业。消费升级使得数字电视、电脑、数码产品等电子消费品需求扩张,铟国际市场需求量保持速度增长。

四、有色金属的世界分布与中国分布

世界有色金属资源分布很不均衡。大约60%的储量集中在亚洲、非洲和拉丁美洲等一些发展中国家,40%的储量分布于工业发达国家,这部分储量的4/5又集中在苏联、美国、加拿大和澳大利亚。国外铝资源主要分布在几内亚(占世界总储量的33.9%)、澳大利亚(占18.6%)和巴西(占10.3%);铜资源主要分布在美国(占18.5%)和智利(占18.5%);铅资源主要分布在美国(占20.8%)、澳大利亚(占13.8%)和苏联(占13.2%);锌资源主要分布在加拿大(占18.7%)、美国(占14.5%)和澳大利亚(占12.6%);锡资源主要分布在印度尼西亚(占23.6%)和泰国(占11.8%);镍资源主要分布在新喀里多尼亚(占25%)和加拿大(占16%);钛资源主要分布在巴西(占26.3%)、印度(占17.5%)和加拿大(占15.2%)。

我国矿产资源总量丰富、品种齐全,其中云南地质构造复杂,金属矿甚是丰富。金属矿以有色金属矿为主,种类多,储量大,尤以个旧锡矿、东川铜矿以及储量名列全国前茅的钛矿著名于世,有“有色金属王国”之称。

云南省有色矿产资源丰富,尤以锌、铅、锡、铜、锗及稀贵金属的资源,优势显著。储量居全国第一位的有锌(占全国锌储量存量的23%)、铅(占全国铅储量的19.6%)、铟(4626t)、铊(资源量7776t)铅锌资源产地相对集中,开发条件好,矿产品位高,富矿比例大。锌高铅低对消费市场的适应性好,伴生、共生元素综合利用价值教高,拥有国内储量大的兰坪铅锌矿和国内品位最富的会泽铅锌矿:占全国第二位的有锡(占全国30.8%)、铂族(占33.9%)、锗(1475t)、银(1518t);占全国第三位的有铜(占全国15%)、钴、锑。云南铜矿床点多面广,省内11个地(州)市均有分布,除东川、大姚、易门、新平等大型矿区外,今年新评价德斯猫大坪掌、德钦羊拉铜矿、香格里拉普朗斑言行铜矿等资源前景很好。国土资源部“十五”期间将西南“三江”中段、南段(主要在云南)列为有色金属资源聚集区,重点投入找矿工作、预期将有重大突破。

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