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沙滩上的另类财富——锆矿

2020-6-2 7:18:47 来源:中国矿业报 作者:孙宏伟 任军平 唐文龙 左立波 古阿雷

沙滩主要是由海浪冲击磨洗下变成微小颗粒的沙子淤积形成的沿海分布的陆地,又被称为海滩,因此提到沙滩人们首先想到的是美丽的海景和丰富的旅游资源。但沙滩里面的另一种财富却不为人所熟知,这就是锆矿,也称为锆英砂。

锆的由来

锆元素呈分散状态存在于许多矿物中,最主要的是以硅酸盐形式存在的锆石。锆石又称锆英石,是十二月生辰石之一,象征成功。结晶完整且透明的锆石是一种性质特殊的宝石。它有较高的折光率和较强的色散,无色或淡蓝色的品种加工后,像钻石一样有较强的出火现象。由于它在外观上与钻石很相似,因而被誉为可与钻石媲美的宝石。

左为锆石晶体,右为锆石宝石

目前,工业开采的主要为沿海砂矿型的锆矿资源,澳大利亚、南非、肯尼亚及莫桑比克是世界上最主要的锆矿生产国及出口国。

地球成长的记录者

多年来,专家已经确定了各式各样世界上最古老的物品,但迄今为止,发现的最古老的东西是什么呢?答案是锆石。

锆石是地球上形成最古老的矿物之一,广泛存在各类地质体中,抗风化能力强,且常含有放射性Th、U元素,是同位素测年的理想对象。2014年,科学家证实,在西澳大利亚的一处牧羊场中发现的一小块锆石晶体实际上是一块有着44亿年历史的地壳(地球的年龄约为46亿年)。它也成为了地球上已发现的最古老的岩石碎块。而相比之下,已发现的最古老化石则只有35亿年的历史。

工业用途

金属锆具有高熔点(1852℃)、高沸点(4370℃)、无毒环保以及耐腐蚀等一系列优异的性能,被广泛应用于现代陶瓷、特种玻璃、原子能工业、化工、精密铸造和医疗等各个产业领域,被冠以“二十一世纪最具潜力的产品”及“原子能时代第一号金属”的美称。21世纪初,我国就将锆列为国家产业政策中鼓励重点发展的高性能新材料之一。

消费需求

我国是世界锆资源消费需求最大的国家,消费结构较为稳定,其在各产业中的消费占比变化不大,主要用于陶瓷、化学锆、电熔锆、精密铸造及耐火材料等。但随着我国核电事业进入快速发展阶段,将催生核级锆新需求。

欧洲是世界锆资源第二大消费地区。意大利和西班牙,作为高档陶瓷的主要生产国,对锆资源的需求较大。同时,欧洲也是全球重要的核电站运营地区,特别是法国,是全球重要的核级锆生产和加工国家。

美国是世界上锆工业发展最早、最完善的国家,其消费领域主要为高端产业,包括原子能与航天工业等,如使用于原子能工业的核级金属锆、航空航天工业及兵器工业等高端工业级金属锆。

日本也是重要的锆工业国家,主要应用于现代陶瓷、催化剂及高级耐火材料等行业。

新冠肺炎疫情对锆行业的影响

全球的疫情对锆英砂的供应及需求都有巨大影响。首先是锆矿生产商,疫情暴发后南非政府实施的“封锁令”导致南非矿山停工停产。与此同时,全球最大的锆矿生产商之一ILUKA公司也降低了产量,最新报告显示其今年的锆矿产量可能下降40%,其位于澳大利亚的Balranald项目和Narngulu选矿厂以及塞拉利昂的Sembehun项目均已被推迟生产,这加剧了部分采购商对原料紧张的担心,甚至有了囤货的意向。

另一方面,由于锆的终端需求主要体现在陶瓷、耐火、铸造等建材,但房地产市场在疫情的影响下已传出寒意,中原地产研究中心统计数据显示,从市场反应来看,自2020年1月下旬开始,大部分开发商的成交量相比往年春节期间暴跌95%,与此同时各大房地产商均采取收缩市场的态势,今年上半年房地产投资大幅下降,1~2月房屋新开工面积同比下降44.9%。加上现在“房住不炒”及新基建政策的总基调,房地产市场不大可能像2003年的非典和2008年的金融危机之后快速反弹。而在国外严重的疫情下,必将影响我国锆的下游产品及终端产品的出口,进一步降低市场对锆资源的需求。

锆的未来

我国未来对锆资源的需求仍将保持快速增长,但随着我国锆矿消费结构逐渐转变,锆英砂将在高新技术行业得到广泛的应用,使用于传统陶瓷工业的锆资源需求量将呈下降趋势,使用于高技术行业中的锆制品如高纯化学锆、电容锆以及精密铸造等需求量将快速增长,尤其是工业级、核级海绵锆需求将越来越大。国家能源局公布的数据显示,2019年我国核电装机容量已达4500万千瓦,而根据我国《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,未来我国核电将快速发展,到2025年装机容量可能达到8000万千瓦以上。与此同时,我国核电必将走向国际市场,要同时满足国内与国外两个市场的需求,也将将催生核级锆新需求。因此,锆矿市场的未来充满希望。□

(作者单位:中国地质调查局国际矿业研究中心、中国地质调查局天津地质调查中心)

网站编辑:宫莉

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