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我國702、705等常用鋯合金材料的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間: 2022-03-29 14:02:34    瀏覽次數(shù):

1、鋯產(chǎn)業(yè)重要的地位

我國的鋯產(chǎn)業(yè)由金屬鋯及化學(xué)鋯兩部分組成,在國民經(jīng)濟(jì)中具有極其重要的地位。核級(jí)金屬因其優(yōu)良核性能,是核動(dòng)力反應(yīng)堆不可或缺重要材料??捎米鰹楹巳剂系陌鼩す芤约翱刂瓢魧?dǎo)向管、定位隔架、端塞等。工業(yè)級(jí)金屬鋯合金因其良好的加工性能以及耐多種酸和堿的腐蝕,而成為化學(xué)工業(yè)設(shè)備的重要材料,可用做乙烯生產(chǎn)反應(yīng)器、焦?fàn)t回收硫反應(yīng)罐、酸再生塔、染料中間產(chǎn)品反器等?;瘜W(xué)鋯主要有硅酸鋯、鋯英粉、氯氧化鋯、氧化鋯、碳酸鋯、硫酸鋯、碳化鋯、硼化鋯等,是重要的基礎(chǔ)化工原料及化工產(chǎn)品。其應(yīng)用涉及我國許多重要領(lǐng)域,是可作為核級(jí)金屬鋯和工業(yè)金屬鋯的原料 ;還可用做高溫耐火材料、陶瓷顏料、陶瓷材料、壓電材料、人造寶石、瓷釉遮光劑、耐堿玻璃添加劑等。

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2、我國鋯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展概況

我國的金屬鋯產(chǎn)業(yè)起步于二十世紀(jì)五十年代,最早是北京有色金屬研究總院研究了萃取法、離子交換法和重結(jié)晶法分離鋯、鉿的技術(shù),于一九五八年成功制取了金屬鋯和鉿,并研制出了核反應(yīng)堆用Zr-2合金管的冶煉、加工、檢測(cè)整套技術(shù)。在該技術(shù)基礎(chǔ)上建設(shè)了上海紅色冶煉廠、遵義九零六廠、錦州鐵合金廠、北京冶煉廠的鋯鉿生產(chǎn)線,產(chǎn)能在400t。到二十世七十年代初,就已基本形成完整的鋯工業(yè)體系,能夠批量生產(chǎn)出核級(jí)海綿鋯、鉿,自主研制的鋯材也在我國秦山核電站得到了應(yīng)用。七十年代末,因無需求,核級(jí)鋯、鉿生產(chǎn)線關(guān)閉,僅剩錦州鐵合金一家工廠生產(chǎn)火器級(jí)鋯。之后,隨著我國改革開放步伐加大,經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷增強(qiáng),工業(yè)級(jí)鋯材在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用呈增長態(tài)勢(shì),促使工業(yè)級(jí)海綿鋯生產(chǎn)企業(yè)到2008年增加到了四家,產(chǎn)能達(dá)到1100t。從事加工材生產(chǎn)的企業(yè)則更多一些,許多民營企業(yè)都能夠生產(chǎn)工業(yè)級(jí)鋯材及鋯化工設(shè)備。在核電工業(yè)發(fā)展的推動(dòng)下,國核寶鈦鋯業(yè)股份有限公司新建了一條產(chǎn)能為2000t的核級(jí)海綿鋯生產(chǎn)線。縱觀金屬鋯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,由于生產(chǎn)線建設(shè)投資大、準(zhǔn)入門檻高,產(chǎn)能擴(kuò)張比較平穩(wěn),量價(jià)平衡。

我國的化學(xué)鋯產(chǎn)業(yè)從二十世紀(jì)六十年代起到目前,可以說是經(jīng)歷起步階段、快速增長階段、爆發(fā)式增長階段和低谷期。上世紀(jì)六十年代到七十年代末為化學(xué)鋯產(chǎn)業(yè)起步階段,我國氯氧化鋯生產(chǎn)企業(yè)只有上海五一化工廠、上海皮革鞣劑化工廠、淄博化工總廠等三四家企業(yè),生產(chǎn)的氯氧化鋯主要用于制備核級(jí)海綿鋯、海綿鉿以及轉(zhuǎn)化制備硫酸鋯用做鞣劑。七十年代中期,受歐美發(fā)達(dá)國家在衛(wèi)生陶瓷領(lǐng)域用氧化鋯的影響,一九七八年出現(xiàn)了我國第一家通過NaOH燒結(jié)工藝生產(chǎn)氧化鋯的企業(yè)——宜興化工廠。八十年代為鋯產(chǎn)業(yè)快速增長階段,此階段歐美國等發(fā)達(dá)國家為了保護(hù)本國的利益,停止了化學(xué)鋯初級(jí)產(chǎn)品的生產(chǎn),僅保留化學(xué)鋯深加工產(chǎn)品。此時(shí)正值我國改革改放初期,北京有色金屬研究總院及上海大學(xué)對(duì)氯氧化鋯制備工藝進(jìn)行了改進(jìn),多家化工企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)規(guī)?;a(chǎn)能達(dá)到了10萬t。九十年代至二十一世的2012年進(jìn)入爆發(fā)式增長階段,隨著澳大利亞、南非鋯英砂進(jìn)入我國及國外對(duì)我國化學(xué)鋯產(chǎn)品需求越來越大,新增了許多化學(xué)鋯生產(chǎn)企業(yè),僅氯氧化鋯企業(yè)就有35家之多,產(chǎn)能達(dá)到35萬t ,生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量均有明顯提升。2012年至今為微利或虧損的低谷期。由于鋯產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、國家房地產(chǎn)調(diào)控政策愈加嚴(yán)格,再加上環(huán)保投入的不斷增加,我國化學(xué)鋯產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了微利或虧損的低谷期。

3、我國鋯產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)及發(fā)展對(duì)策

3.1 ?我國鋯業(yè)的特點(diǎn)

我國鋯產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì)五十年代開始起步至今已經(jīng)有六十多年歷史,從目前來看具如下特點(diǎn) :

(1)國內(nèi)鋯礦儲(chǔ)量小,對(duì)進(jìn)口原料依賴度高

中國已近探明的鋯礦儲(chǔ)量約907kt,占全世界總儲(chǔ)量不到2%,居世界第9位。這其中還有相當(dāng)一部分是巖礦,經(jīng)過前些年的開采,砂礦存量有多少并不明確。盡管我國鋯礦儲(chǔ)量不大,但隨著鋯產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大,鋯英砂的消耗量卻越來越大,居全世界第一。到2018年,從國外進(jìn)口鋯英砂量已經(jīng)占消耗總量的99%,到2020年這一比例還會(huì)提升。

(2)鋯英砂采購量大,無定價(jià)話語權(quán)

我國鋯英砂采購量居全世界第一,由二十一世紀(jì)初2000年至2003年,鋯英砂的價(jià)格在人民幣3500元/t左右,到了2018年已經(jīng)飚升至12000元/t左右,我們卻束手無策,導(dǎo)至下游生產(chǎn)利潤越來越薄。

(3)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,初中級(jí)產(chǎn)品產(chǎn)能過剩

鋯產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理初、中級(jí)產(chǎn)品產(chǎn)能過大,開工率嚴(yán)重不足,形成了不良競(jìng)爭(zhēng),企業(yè)微利運(yùn)行。

(4)中間產(chǎn)品出口量過大,高端終極產(chǎn)品還需進(jìn)口

以2018年為例,我國生產(chǎn)的氯氧化鋯和電熔鋯出口到日本、美國、法國和德國的量均占到生產(chǎn)總產(chǎn)量的27%,出口價(jià)格并未因鋯英砂進(jìn)口價(jià)格的持續(xù)飚高而保持在合理的利潤空間。而高附加值的核級(jí)鋯材、高純氧化鋯、高純碳酸鋯、超細(xì)氧化鋯功能陶瓷粉體等還需進(jìn)口。

(5)鋯英砂的供應(yīng)發(fā)生變化,鋯產(chǎn)業(yè)將出新的競(jìng)爭(zhēng)者

鋯英砂原料的主要來源依然是澳大利來和南非,但之前位居第四位和第五、六位的印度和越南已經(jīng)悄然退出,很有可會(huì)成為我國化學(xué)鋯產(chǎn)業(yè)新的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,而且越南和印度自產(chǎn)礦,勞動(dòng)力價(jià)格又比我國低得多,將會(huì)是我國初、中級(jí)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,所帶來沖擊不容小視。

3.2 ? 未來發(fā)展的對(duì)策

黨的十八大提出了“美麗中國,綠色發(fā)展”新理念。因此,對(duì)環(huán)保要求只會(huì)越來越嚴(yán)格 ;堅(jiān)持房子是用來住的,對(duì)房地產(chǎn)調(diào)控絕不松懈 ;核電作為清潔能源,會(huì)得到大力發(fā)展。鑒于國際和國內(nèi)當(dāng)前的政治形勢(shì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行環(huán)境以及鋯產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn),對(duì)我國鋯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出以下幾點(diǎn)的建議。

(1)開辟多元化供應(yīng),守住采購價(jià)格上線

為了保證我國國防和核電用鋯以及民生用鋯原料供應(yīng),須努力開辟更多鋯英砂供應(yīng)渠道,并且借助鈦鋯鉿分會(huì)的核心作用,全行業(yè)共同守住鋯英砂的采購價(jià)格上線,爭(zhēng)取鋯英砂采購價(jià)格更多話語權(quán)。

(2)與原料供應(yīng)商合作, 提升初中級(jí)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力

鼓勵(lì)鋯企業(yè)積極走出去,充分利用國家“一帶一路”的政策,借助資本運(yùn)作,在欠發(fā)達(dá)國家建設(shè)采礦廠及初、中級(jí)產(chǎn)品加工廠,提升我國初、中級(jí)鋯產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

(3)加大科研投入,開發(fā)氯氧化鋯制備新工工藝

氯氧化鋯作為化學(xué)鋯產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料,其生產(chǎn)一直沿用美國和日本三四十年代開發(fā)的傳統(tǒng)工藝,呼吁國家和企業(yè)共同投入資金,聯(lián)合高校和研究單位開展鋯英砂分解的基礎(chǔ)性研究工作,探索成本更低、更環(huán)保的分解新方法。

(4)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),延伸產(chǎn)業(yè)鏈

堅(jiān)決淘汰老舊設(shè)備,降低初、中級(jí)產(chǎn)品的產(chǎn)能。加大科技創(chuàng)新投入,開發(fā)下游及終極產(chǎn)品,延伸產(chǎn)業(yè)鏈,逐漸減少向日本、美國、法國和德國出口氯氧化鋯和電熔鋯的量。

4、結(jié)語

高質(zhì)量綠色發(fā)展是我國發(fā)展的新常態(tài),也是企業(yè)發(fā)展的核心。放緩產(chǎn)能擴(kuò)張,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,降低生產(chǎn)成本,將傳統(tǒng)產(chǎn)品做好做精 ;持續(xù)進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā),實(shí)現(xiàn)差異化發(fā)展,將企業(yè)做專做強(qiáng),必將會(huì)為企業(yè)帶新的生機(jī)。在我國高質(zhì)量綠色發(fā)展的新常態(tài)下,隨著核電工程的大力推進(jìn),氯氧化鋯和氧化鋯新市場(chǎng)也正在孕育,我國鋯產(chǎn)業(yè)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)新一輪跨越式發(fā)展。

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