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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

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

1、鋯產業(yè)重要的地位

我國的鋯產業(yè)由金屬鋯及化學鋯兩部分組成,在國民經濟中具有極其重要的地位。核級金屬因其優(yōu)良核性能,是核動力反應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蚬?、定位隔架、端塞等。工業(yè)級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,而成為化學工業(yè)設備的重要材料,可用做乙烯生產反應器、焦爐回收硫反應罐、酸再生塔、染料中間產品反器等?;瘜W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,是重要的基礎化工原料及化工產品。其應用涉及我國許多重要領域,是可作為核級金屬鋯和工業(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、我國鋯產業(yè)的發(fā)展概況

我國的金屬鋯產業(yè)起步于二十世紀五十年代,最早是北京有色金屬研究總院研究了萃取法、離子交換法和重結晶法分離鋯、鉿的技術,于一九五八年成功制取了金屬鋯和鉿,并研制出了核反應堆用Zr-2合金管的冶煉、加工、檢測整套技術。在該技術基礎上建設了上海紅色冶煉廠、遵義九零六廠、錦州鐵合金廠、北京冶煉廠的鋯鉿生產線,產能在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,能夠批量生產出核級海綿鋯、鉿,自主研制的鋯材也在我國秦山核電站得到了應用。七十年代末,因無需求,核級鋯、鉿生產線關閉,僅剩錦州鐵合金一家工廠生產火器級鋯。之后,隨著我國改革開放步伐加大,經濟實力不斷增強,工業(yè)級鋯材在化學工業(yè)領域應用呈增長態(tài)勢,促使工業(yè)級海綿鋯生產企業(yè)到2008年增加到了四家,產能達到1100t。從事加工材生產的企業(yè)則更多一些,許多民營企業(yè)都能夠生產工業(yè)級鋯材及鋯化工設備。在核電工業(yè)發(fā)展的推動下,國核寶鈦鋯業(yè)股份有限公司新建了一條產能為2000t的核級海綿鋯生產線??v觀金屬鋯產業(yè)的發(fā)展,由于生產線建設投資大、準入門檻高,產能擴張比較平穩(wěn),量價平衡。

我國的化學鋯產業(yè)從二十世紀六十年代起到目前,可以說是經歷起步階段、快速增長階段、爆發(fā)式增長階段和低谷期。上世紀六十年代到七十年代末為化學鋯產業(yè)起步階段,我國氯氧化鋯生產企業(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),生產的氯氧化鋯主要用于制備核級海綿鋯、海綿鉿以及轉化制備硫酸鋯用做鞣劑。七十年代中期,受歐美發(fā)達國家在衛(wèi)生陶瓷領域用氧化鋯的影響,一九七八年出現(xiàn)了我國第一家通過NaOH燒結工藝生產氧化鋯的企業(yè)——宜興化工廠。八十年代為鋯產業(yè)快速增長階段,此階段歐美國等發(fā)達國家為了保護本國的利益,停止了化學鋯初級產品的生產,僅保留化學鋯深加工產品。此時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對氯氧化鋯制備工藝進行了改進,多家化工企業(yè)擴產規(guī)?;?,產能達到了10萬t。九十年代至二十一世的2012年進入爆發(fā)式增長階段,隨著澳大利亞、南非鋯英砂進入我國及國外對我國化學鋯產品需求越來越大,新增了許多化學鋯生產企業(yè),僅氯氧化鋯企業(yè)就有35家之多,產能達到35萬t ,生產技術和產品質量均有明顯提升。2012年至今為微利或虧損的低谷期。由于鋯產業(yè)結構不合理、國家房地產調控政策愈加嚴格,再加上環(huán)保投入的不斷增加,我國化學鋯產業(yè)進入了微利或虧損的低谷期。

3、我國鋯產業(yè)的特點及發(fā)展對策

3.1 ?我國鋯業(yè)的特點

我國鋯產業(yè)從上世紀五十年代開始起步至今已經有六十多年歷史,從目前來看具如下特點 :

(1)國內鋯礦儲量小,對進口原料依賴度高

中國已近探明的鋯礦儲量約907kt,占全世界總儲量不到2%,居世界第9位。這其中還有相當一部分是巖礦,經過前些年的開采,砂礦存量有多少并不明確。盡管我國鋯礦儲量不大,但隨著鋯產業(yè)的不斷擴大,鋯英砂的消耗量卻越來越大,居全世界第一。到2018年,從國外進口鋯英砂量已經占消耗總量的99%,到2020年這一比例還會提升。

(2)鋯英砂采購量大,無定價話語權

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

(3)產業(yè)結構不合理,初中級產品產能過剩

鋯產業(yè)結構不合理初、中級產品產能過大,開工率嚴重不足,形成了不良競爭,企業(yè)微利運行。

(4)中間產品出口量過大,高端終極產品還需進口

以2018年為例,我國生產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總產量的27%,出口價格并未因鋯英砂進口價格的持續(xù)飚高而保持在合理的利潤空間。而高附加值的核級鋯材、高純氧化鋯、高純碳酸鋯、超細氧化鋯功能陶瓷粉體等還需進口。

(5)鋯英砂的供應發(fā)生變化,鋯產業(yè)將出新的競爭者

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悄然退出,很有可會成為我國化學鋯產業(yè)新的競爭對手,而且越南和印度自產礦,勞動力價格又比我國低得多,將會是我國初、中級產品生產企業(yè)強有力的競爭對手,所帶來沖擊不容小視。

3.2 ? 未來發(fā)展的對策

黨的十八大提出了“美麗中國,綠色發(fā)展”新理念。因此,對環(huán)保要求只會越來越嚴格 ;堅持房子是用來住的,對房地產調控絕不松懈 ;核電作為清潔能源,會得到大力發(fā)展。鑒于國際和國內當前的政治形勢和經濟運行環(huán)境以及鋯產業(yè)的特點,對我國鋯產業(yè)發(fā)展提出以下幾點的建議。

(1)開辟多元化供應,守住采購價格上線

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

(2)與原料供應商合作, 提升初中級產品競爭力

鼓勵鋯企業(yè)積極走出去,充分利用國家“一帶一路”的政策,借助資本運作,在欠發(fā)達國家建設采礦廠及初、中級產品加工廠,提升我國初、中級鋯產品的競爭力。

(3)加大科研投入,開發(fā)氯氧化鋯制備新工工藝

氯氧化鋯作為化學鋯產品的基礎原料,其生產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性研究工作,探索成本更低、更環(huán)保的分解新方法。

(4)調整產業(yè)結構,延伸產業(yè)鏈

堅決淘汰老舊設備,降低初、中級產品的產能。加大科技創(chuàng)新投入,開發(fā)下游及終極產品,延伸產業(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、結語

高質量綠色發(fā)展是我國發(fā)展的新常態(tài),也是企業(yè)發(fā)展的核心。放緩產能擴張,優(yōu)化生產工藝,降低生產成本,將傳統(tǒng)產品做好做精 ;持續(xù)進行新產品開發(fā),實現(xiàn)差異化發(fā)展,將企業(yè)做專做強,必將會為企業(yè)帶新的生機。在我國高質量綠色發(fā)展的新常態(tài)下,隨著核電工程的大力推進,氯氧化鋯和氧化鋯新市場也正在孕育,我國鋯產業(yè)一定會實現(xiàn)新一輪跨越式發(fā)展。

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