译/王彦
(除非特别注明,否则文中数据单位为氧化钪公吨)
一、美国国内钪生产及应用
2020 年美国国内既未开采含钪的矿物,也未从尾矿中回收钪。以前美国国内生产的钪主要来自含钪-钇硅酸盐的矿物 -钪钇石,并且从生产铀的浸出液副产品中进行回收。美国衣阿华州埃姆斯市、亚利桑那州托尔森市以及伊利诺斯州的厄巴纳市有生产钪金属锭及蒸馏钪金属的设施,但是产能有限。美国钪金属及钪化合物的主要来源是中国。2020 年,美国钪的主要应用领域包括铝钪合金以及固体氧化物燃料电池。钪的其他应用领域包括陶瓷、电子行业、激光、照明以及放射性同位素。
二、2016~2020 年美国钪统计(见表1)
三、钇回收(无)
四、进口来源(2016~2019 年)
尽管没有表明进口源的明确数据,但是进口的钪材料主要源自欧洲、中国、日本和俄罗斯。
五、关税(见表2)
六、备抵耗减
14%(国内外相同)。
七、政府库存(无)
八、事件及发展趋势
全球钪的供应量及消费量大约为每年15-25吨,从生产钛、锆、钴及镍的生产线中回收钪。中国、菲律宾以及俄罗斯是钪的主要生产国。2020 年美国氧化钪的报价比2019 年度略有下滑。由于产能利用率低,部分导致了中国氧化钪的出厂价明显低于美国报价。全球勘探及开发项目仍在继续,但是新冠疫情却阻碍了新项目的进程。
虽然位于美国内布拉斯加州的EIK Creek 多金属项目已经获得了环境以及建设许可,但是建设仍取决于融资的进展。估计该项目可能储量为3600 万吨,含65.7%比例的钪(2400 吨)。该项目计划生产下游的铌铁、二氧化钛以及氧化钪。位于阿拉斯加州的Bokan 项目、德克萨斯州的Round Top 项目计划在工艺设计中包括钪的回收。此外,从煤及煤的副产品中分离钪的工艺研究仍在进行。
一家全球采矿及多金属企业宣布,该公司已经开发出从位于加拿大魁北克省Sorel-Tracy 地区的处理钛尾矿生产线的副产品中回收钪的工艺。该公司正在试生产铝钪合金。澳大利亚正在开发的几个多金属项目,这几个项目正在申请许可、进行项目融资、签署承购协议。这几个项目包括位于澳大利亚新南威尔士州的Owendale 以及Sunrise 项目,以及位于昆士兰州的SCONI 项目。
菲律宾的Taganito 高压酸浸镍工厂已经进入第二年的商业化生产钪阶段。据报导,该工厂2020 年上半年生产了大约5.7 吨的草酸钪。
俄罗斯,从位于乌拉尔山区的铝冶炼厂作为副产品生产氧化钪的项目正在进行可行性研究。据报导,该中试厂已经生产出纯度高于99%的氧化钪。基于中试结果,计划建设产能为每年3 吨的氧化钪工厂。在Kurgan 地区的Dalur,作为铀作业副产品回收氧化钪的研究仍在继续,产能包括氧化钪(570公斤/年)以及铝钪合金(24.5 吨/年)。
欧盟正在开发从铝和钛的采矿及加工副产品中回收钪化合物及铝钪合金的工艺。土耳其一家中试厂从位于Gordes 的镍钴生产线的副产品中生产钪。但是该工厂生产了不足1 公斤的氨-钪-六氟化物。全球范围内,一些商业化生产新的铝钪合金的项目正在进行中,这些合金将用于铸造及添加加工领域。
表1 2016~2020 年美国钪统计
表2 美国关税税率
九、世界钪的矿产量与储量6
2020 年,美国没有通过采矿作业生产钪。由于矿石中钪含量低,钪仅仅在加工不同矿或者处理以前生产的尾矿或残渣时作为副产品进行回收。中国(铁矿、稀土、钛及锆)、哈萨克斯坦(铀)、菲律宾(镍)、俄罗斯(磷灰石及铀)及乌克兰(铀)曾将钪作为副产品进行生产。没有获得2020 年其他国家产量数据。
十、世界钪资源6
钪资源十分丰富,钪的地壳丰富比铅高。钪缺乏形成普通矿的阴离子的亲和性,因此钪广泛分散于岩石中,并在100 多种矿物中形成含量很低的固溶体。澳大利亚、加拿大、中国、芬兰、几内亚、哈萨克斯坦、马达加斯加、挪威、南非、菲律宾、俄罗斯、乌克兰及美国均确认有钪资源。
十一、钪替代品
高性能钪合金应用中,可以用钛和铝的高强度合金以及碳纤维材料替代钪。在一定条件下,发光二极管可以替代含碘化钪的高压汞灯。依赖钪独特性能的某些应用则不能使用替代品。
文中注释:
e:表示估计值
1.见“稀土”部分。钪是17 种稀土元素之一。
2.价格源自庄信万丰旗下的阿法埃莎公司。
3.价格源自Millipore Sigma 的子公司Sigma-Aldrich。
4.价格源自斯坦福材料公司
5.定义为:进口-出口。未获得数据。
6.参考附录C 部分关于资源及储量的定义,以及数据来源的信息。