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tiaxiaduxing的博客

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【转载】钪金属资源及上市公司简介  

2013-02-02 18:40:42|  分类: 证券市场与管理 |  标签: |举报 |字号 订阅

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在元素化学里,有一系列性质非常接近的金属元素被称为稀土元素。这一系列中包括了十五个镧系元素--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);以及和这些同族而性质相似的两个更轻的元素:钪(Sc)和钇(Y)。这一系列元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的,“土”是当时对不溶于水的金属氧化物的统称,因此得名稀土。
轻稀土(又称铈组):镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。
重稀土(又称钇组):铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。
●钪金属用途
尽管目前钪的高昂价格限制了它的广泛应用,但由于钪本身所具有的优异性能仍使其在电光源、宇航、电子工业、核技术、超导技术等重要领域获得应用。
  钪用于钪钠灯。这是一种金属卤化物电光源:在灯泡中充入碘化钠和碘化钪,同时加入钪和钠箔,在高压放电时,钪离子和钠离子分别发出他们的特征发射波长的光,钠的谱线为589.0和589.6nm两条著名的黄色光线,而钪的谱线为361.3~424.7nm的一系列近紫外和蓝色光发射,因为互为补色,产生的总体光色就是白色光。正是由于钪钠灯具有发光效率高、光色好、节电、使用寿命长和破雾能力强等特点,使其可广泛用于电视摄像和广场、体育馆、马路照明,被称为第三代光源。在中国这种灯还是作为新技术被逐渐推广的,而在一些发达国家,这种灯早在80年代初就被广泛使用了。
  钪用于太阳能光电池。在金属-绝缘体-半导体硅光电池和太阳能电池中,钪是最好的阻挡金属。
  钪用于γ射线源。平常从矿物中提炼出来的是45Sc,这是钪的唯一一种天然同位素,每一个45Sc的原子核中有21个质子和24个中子。倘若像把猴子放到太上老君的炼丹炉中炼上七七四十九天一样将钪放在核反应堆中,让他吸收中子辐射,原子核中多一个中子的46Sc就诞生了。46Sc这种人工放射性同位素可以当作γ射线源或者示踪原子,还可以用来对恶性肿瘤进行放射治疗。还有像钇镓钪石榴石激光器,氟化钪玻璃红外光导纤维,电视机上钪涂层的阴极射线管之类等用途。
钪还广泛用于电光源材料与含钪合金。钪铝合金的研究也已进入实用阶段,俄罗斯生产的钪铝合金广泛用于飞机制造,美国则用以生产各种体育器械(例如棒球棒、垒球棒和自行车横梁等)。我国也已开发了钪铝、钪镁等合金,开发这类特种合金对于我国航空、航天事业的发展具有极大的推动作用。此外,还应积极开展含钪新材料的研究开发,特别值得关注的是,氧化钪稳定的氧化锆(ScSZ)替代传统的氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)用于固体氧化物燃料电池(SOFC),可使SOFC的功率密度提高一倍,是非常有前景的新型中温固体电解质。
●钪金属储量及分布
钪在地壳中的平均丰度为36×10-4%,与硼、锶、锡、锗、砷、硒和钨的丰度相当,但其分布却极为分散,是典型的稀散亲石元素。已知含钪的矿物多达800多种,但作为钪的独立矿物却只有钪钇矿、水磷钪矿、硅钪矿和钛硅酸稀金矿等少数几种,且矿源较小,在自然界中罕见。另一方面,钪的化学活性很高,很难制得高纯度金属,虽然1879年就被发现,但直到1973年才制得纯度为99.9%的金属钪。
目前,全世界的钪储量约2000kt,其中90%—95%赋存于铝土矿、磷块岩及铁钛矿石中,少部分在铀、钍、钨、稀土矿石中,主要分布在俄罗斯、中国、塔吉克斯坦、美国、马达加斯加、挪威等国家。
我国钪资源非常丰富,与钪有关的矿产储量巨大,如铝土矿和磷块岩矿床、华南斑岩型和石英脉型钨矿床、华南稀土矿、内蒙古白云鄂博稀土铁矿床和四川攀枝花钒钛磁铁矿床等。其中铝土矿床和磷块岩矿床占优势,钪储量约29万吨,占所有钪矿类型总储量的51%,其含量一般是世界铝土矿钪平均含量的1-4倍。值得关注的是铝土矿、黑钨矿以及稀土矿。
钪的独立矿床极为稀少,工业上是在综合处理有色和稀有金属时伴生回收分散的钪。我国钪资源的回收多集中于生产钛白粉的硫酸废液与钛生产过程中的氯化烟尘,其次是从稀土、选矿尾矿、钨渣中提取。每年伴随开采出的钪的量是非常大的,但绝大部分还未回收,因而,探求有效的分离方法,建立合理的回收工艺流程,是钪工业生产的关键。
从攀枝花钒钛磁铁矿的生产过程中提取钪的研究最为成熟。钛白母液中的钪呈离子态,提取工艺简单,故早期氧化钪的生产多以此为原料;但其中钪的含量低(10-25ppm),且受钛白粉生产的制约。氯化烟尘中的钪以ScCl3形式存在,回收难度不大,问题是氯化烟尘的处理量相当大。钛尾矿中钪主要赋存在硅酸盐结构的辉石中,尾矿的分解是难点,往往要经过酸化或碱化高温熔融;但尾矿产出量很大,为钪的生产提供充足的原料。
I、铝土矿
我国铝土矿储量50×108吨,98.4%为一水硬铝石,特点为高铝、高硅、低铁,不利于拜尔法(NaOH溶液溶出)生产氧化铝,而大多数采用烧结法(加入石灰、苏打高烧结)。矿石中的氧化铝经碱处理后转变为铝酸钠溶液,铁、钛以及绝大部分的硅(以原硅酸钙2CaO·SiO2形式)进入不溶残渣,残渣中因含氧化铁而呈红色,通常称为赤泥。
铝土矿是重要的提钪资源,近来由铝土矿得到的钪,占从其它金属矿得到钪总量的75%-85%。铝土矿浸出时,98%-100%的钪残留在赤泥中,其中含钪0.02%,是工业上提钪的好原料。我国铝土矿的资源非常丰富,其含钪量也较高,但长期以来赤泥的综合利用只以生产水泥等建筑材料为主,从铝土矿中综合回收钪还鲜有报道,应引起足够的重视,大力开展这方面的工作。
我国华南地区拥有储量巨大的离子吸附型稀土矿,其中钪含量也相当可观。从中回收钪工艺相对比较简单,是很有前景的提钪方法。但目前贮量和地质普查工作不够全面,回收工艺也有待改进。在从江西稀土矿产品分离稀土时,对富钪的稀土产品,应加上回收钪的工艺,以便得到高纯度的氧化物。
作为战略性资源,钪的生产应遵循全国一盘棋的指导思想,加强宏观调控,避免分散生产一盘散沙的状况;同时还应集中力量进行高纯氧化钪及金属钪的制备研究。我国提取钪的原料应侧重于钒钛磁铁矿的尾矿和铝土矿的赤泥,因而建议在钒钛磁铁矿的主产地四川攀枝花以及四大氧化铝厂所在地(山东、山西、河南、贵州)建立钪的生产研究基地,以充分利用当地的资源优势。
2、钪的含量与分布
据报道,200万吨钪资源中有75~80%伴生于铝土矿,生产氧化铝时98~100%富集于赤泥,Sc2O3可达0.02%。我国铝土矿和磷块岩矿床十分丰富,据估计其中的钪储量约29万吨,占所有钪矿类型总储量的51%。铝土矿中的钪含量如下:
赤泥的矿物成分主要由两部分组成,主要的一类是Al、Si、Fe、Ti等元素与加入的Ca、Na等反应或发生相变形成的,如方钠石、钙霞石、钙钛矿、方解石等;另一类是矿石中未被溶解或未被溶解完全而残留的副矿物,如一水硬铝石、石英、白云母、金红石、钛铁矿、锆英石、独居石、电气石等。
研究表明,贵州铝土矿中富含钪和轻稀土(Eu负异常),赤泥中的钪不是离子吸附型,也不存在于新形成的铝硅酸盐矿物相中,主要以类质同象形式分散于铝土矿及其副矿物如金红石、钛铁矿、锐钛矿、锆英石和独居石等中。
3、2011年3月30日浙江发现超大型稀土矿
 从浙江省地质勘查局获悉,浙江省第一地质大队在浙西北地区发现一超大型钪多金属矿床,初步探明钪资源量超过70吨,价值约700亿元。据悉,稀土包括钪等17种金属元素,其中钪主要用于国防、军工、航天、核能和超导体等尖端技术领域,属于国家战略储备的稀土金属。据省第一地质大队总工程师杨晓春介绍,钪金属的市场价格一般是黄金的4倍,历史上曾高达10倍。
  本次探明的超大型钪多金属矿床,同时还共伴生一个以银为主的大型多金属矿,其中银800吨、铅锌13万吨,还有一个大型镉矿3000吨,此外还有锡7000吨、镓400吨、铼5.5吨,均达到中型规模。除超大型钪矿在浙江省属首次发现外,如此丰富的上规模的贵金属、有色金属及稀有金属在同一个矿中发现也属首次。据了解,锡的市场价在20万元/吨;镓的价格与银差不多,大约600万元/吨;铼6000万元/吨,相当于银的10倍。
  多年来,国内众多地质专家认为,在浙江多为火山岩的特殊地质条件下,处于地表的火山岩覆盖区主要生成非金属矿种,火山岩覆盖区下的变质岩具备生成金属矿的优越条件,一些重要矿产在我省具有良好的成矿地质条件和较大的找矿潜力。但是,以往由于理论、装备及实践认识等原因,地质找矿主要停留在地表及浅部,除萤石、叶蜡石等非金属矿产资源屡有发现外,其他矿产资源发现不多。
浙江西北部山区圈定该矿区域,矿石中钪含量最高,每吨矿石可提炼14克。初步勘探,该矿拥有稀土元素钪以及镉、铟、铼等稀有贵金属。据介绍,一般钪金属蕴含量超过50吨即为超大型矿,而该矿的钪金属含量超过70吨。
  浙江省新查明可供进一步勘查或开发的矿产地50多处,其中铀、银多金属矿等大型金属矿2处,铜、铅、锌、钼等中型以上金属矿10处以上,萤石、叶蜡石等大型非金属矿10处以上。省地质勘查局表示,有信心找到更多更好的矿,为浙江经济社会发展提供强有力的矿产资源支撑。
  ●重稀土及钪金属上市公司
1、五矿发展(600058):
五矿集团筹划旗下控股子公司五矿稀土(赣州)股份公司等公司整体上市,打造中国“第一中重稀土概念股”。五矿稀土目前年分离能力为8600吨,加上旗下另一子公司江西钨业拥有的5000吨年分离能力,五矿集团稀土分离能力达1.36万吨/年,占到国内中重稀土市场的1/4左右。五矿集团与定南大华新材料资源公司、赣州红金稀土公司,共同组建了五矿稀土,三方各占40%、30%、30%股权。
2、广晟有色(600259):
广晟有色先后成立或收购了龙南和利、河源矿业、河源高新、新丰开发、新丰高新、平远华企、新诚基以及广东富远等八家稀土类企业,拥有国内稀土分离最先进的生产技术,具有较为完善的稀土产业链。公司现已拥有2张采矿权证,稀土保有储量713.15万吨(按稀土氧化物计1.16万吨)。
广晟有色在平远的稀土公司为平远县华企稀土实业有限公司,持股比例为90%。公司网站显示,该公司成立于2000年,2007年1月由广晟有色集团收购股权,成为国有控股企业,公司以开采销售混合稀土、化工原燃材料为主业,目前拥有黄畲、仁居两个稀土矿区,总储量(矿石量)达379.06万吨,下属18个稀土生产矿点,年生产能力为1000吨稀土氧化物。而根据公司2008年的资产置换报告,该年平远公司探矿权区域内共有稀土矿石权益保有储量611万吨(折合稀土氧化物约近1万吨)。
  中银国际分析师乐宇坤近日发布的一篇关于广晟有色的研究报告则提示,平远华企两矿附近离子型中重稀土储量前景十分喜人,作为当地唯一拥有合法采矿证的企业,公司未来有望整合平远地区所有稀土资源。
  此外,广晟有色还正在争取广东省新丰县的稀土采矿证。乐宇坤认为,在新丰稀土资源争夺战中,如考虑广东省国资委背景和公司目前手握的广东省内仅有的4 张稀土采矿证中的2张等优势,广晟有色有可能获得广东省内第三张采矿证。
3、包钢稀土(600111):
公司控股股东包钢(集团)公司所属的白云鄂博铁矿拥有丰富的稀土资源。公司以开发利用世界上稀土储量最丰富的白云鄂博稀土资源为主要业务,拥有得天独厚的资源优势。稀土是化学元素周期表中镧系元素中17种元素的统称,稀土工业和农业中应用越来越广泛。公司控股股东所属的白云鄂博铁矿拥有世界稀土资源的62%,占国内已探明储量的87.1%。包钢白云鄂博矿是世界瞩目的铁、稀土等多元素共生矿,独特的资源优势造就了包钢在世界冶金企业中罕有的以钢铁和稀土为主业的独特产业优势,包头稀土研究院是中国唯一一个国家级稀土专业研究机构。 
4、中色股份(000758):
集团公司的稀土资源铅、锌、稀土等业务主要由上市公司中色股份开展。公司控股100%子公司中色南方稀土(新丰)有限公司从事稀土矿勘探、开采、加工和经营;生产、制造稀土金属、稀土氧化物、稀土化合物及稀土应用产品、稀土产品来料加工;公司控股72%子公司广东珠江稀土有限公司,该公司是从事稀土全部15种元素分离及部分分离产品的延伸加工生产的外向型企业,在处理南方离子型矿的全国稀土企业里,其生产规模及销售量均属前列。
5、攀钢钒钛(000629):
已探明的钒钛磁铁矿储量达100亿吨,占全国铁矿总量的20%,是中国境内仅次于鞍本(鞍山—本溪)地区的第二大矿区。钒钛磁铁矿同时伴生有钒、钛、铬、镍、镓、钪等多种稀贵金属,钒的储量为1570万吨,占全国钒资源储量的62.2%、世界储量的11.6%,钛的储量为8.7亿吨,占全国钛资源的90.2%、世界钛资源的35.17%。
钛磁铁矿综合提钪试验研究检测铁选厂原矿含钪27.00g/t。按设计规模计算,每年从处理矿石中回收钪364.25t。以含钪63g/t选钛尾矿为原料,采用预处理磁选或加剂处理电选的工艺,可分选出尾矿中的钛辉石、长石,含钪分别为114g/t、121g/t;采用加助溶剂盐酸浸出钪,浸出率可达93.64%;采用碱熔合水解盐酸浸出钪,浸出率可达97.90%;用TBP萃取钪,萃取率可达98.90%;用水反萃,反萃取率为98.00%;再用草酸精制可得到品位为99.95%的Sc2O3产品。
6、宁波富邦(600768):
传宁波富邦(600768)与“浙江省地质勘查局宣布,一种比白银贵130倍以上的金属“钪”(kàng),在4平方公里多的区域里(比西湖面积略小)藏了70吨。这片估价700亿元的矿区里,钪的身价就达550亿。如此丰富的贵金属、有色金属、稀土伴生同一矿区,在浙江也是头一回发现。省地质勘探局第一地质大队总工程师杨晓春说,现已有数家上市公司有意参与这片矿区的开发”消息拉上关系。

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