2021年美国钪统计分析1(除非特别注明,否则文中数据单位为氧化钪公吨)

2022-03-08 05:41王彦
稀土信息 2022年2期
关键词:副产品合金金属

● 王彦/译

一、美国国内钪生产及应用

2021年美国国内既未开采含钪的矿物,也未从生产流程或尾矿中回收钪。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。2021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、2017~2021年美国钪统计(见表1)

三、钇回收(无)

四、进口来源(2017~2020年)

尽管没有明确数据表明进口来源,但经分析认为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

表1 2017~2021年美国钪统计

14%(国内外相同)。

七、政府库存(无)

八、事件及发展趋势

全球氧化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。2021年美国氧化钪的报价比2020年度明显下降。由于美国产能利用率低,部分导致了中国氧化钪的出厂价明显低于美国报价。

位于美国内布拉斯加州的EIK Creek 多金属项目的生产钪的新冶金测试项目最近获得了成功,正在寻求融资,用于建设。估计该项目可能储量为3600 万吨,含百万分之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。位于亚利桑那州的La Paz 钪及稀土项目,已经获得钻孔的必要许可及批复,以确定是否可以开发一个初级钪矿。

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。用于固体燃料电池的钪供应渠道正在向中国以外的日本与菲律宾拓展。

一家全球采矿及多金属企业宣布,该公司正在运行一家位于加拿大魁北克省Sorel-Tracy 地区的新钪工厂,每年可以生产3 吨的99.99%氧化钪。该公司宣布,已经完成用于金属添加剂的高性能铝钪合金产品的首次销售。澳大利亚正在开发的几个多金属项目正在申请许可、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Nyngan、Owendale 以及Sunrise 项目,以及其他项目。SCONI 项目位于北昆士兰的P-CAM 中试线处于建设阶段。

表2 美国关税税率

菲律宾的Taganito 高压酸浸镍工厂是一家商业化工厂,设计时可以回收钪,每年可以生产相当于7.5 吨氧化钪的产品。2020年生产了总重大约为13 干吨的草酸钪,2021年一季度生产大约3.6 吨。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可行性研究仍在进行。据报道,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。位于俄罗斯Kurgan 地区的两个移动吸附装置投产,在该工厂直接安装了另外两个吸附柱,利用萃取提纯技术可以获得纯度99.9%的氧化钪。另外一项技术使得作为铀的副产品生产铝钪合金成为可能。2019年(公布数据最近的一年),该钪项目商业化生产了230 公斤的金属,并发送给客户。位于希腊圣尼古劳斯地区的一条中试线,成功示范了利用获得专利的选择性离子回收技术,从垂直整合的铝与氧化铝工厂的工业废料铝土矿渣中回收钪的工艺,该工艺是欧盟地平线2020 研发计划项目的部分内容。

位于芬兰东部的Kiviniemi 钪项目,拥有1340 万吨的资源量,品位为百万分之163 的钪,该项目的钪主要赋存于斜辉石与角闪石晶格内。位于中国上海的一家大型国企每年生产50 吨的氧化钪原料,预计长期产能为每年100 吨的氧化钪。位于河南省的一家公司年产能为10 吨氧化钪,计划产能提升至20 吨。

九、世界钪的矿产量与储量6

2021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年及2021年其他国家矿产量数据。

十、世界钪资源6

钪资源十分丰富,钪的地壳丰度比铅高。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.来源:赛默飞世尔科技公司旗下的阿法埃莎公司。

3.来源:Millipore Sigma的子公司Sigma-Aldrich。

4.来源:斯坦福材料公司

5.定义为:进口-出口。未获得定量数据。

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。

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