1、鋅的基礎屬性
2、鋅的供給
3、鋅的需求
4、上期所鋅合約
1、鋅的基礎屬性
鋅是一種化學元素,化學符號Zn,原子量為65.4,原子序數是30,在化學元素周期表中位于第4周期、第IIB族 。熔點為419.7℃,沸點907℃。密度為7.14克/立方厘米,在室溫下,性較脆;100~150℃時,變軟;超過200℃后,又變脆。鋅的化學性質活潑,在常溫下的空氣中,表面生成一層薄而致密的堿式碳酸鋅膜,可阻止進一步氧化。當溫度達到225℃后,鋅劇烈氧化。
鋅是一種銀白略帶藍灰色的金屬,其新鮮斷面呈現出有金屬光澤的結晶形狀。在空氣中很難燃燒,在氧氣中發出強烈白光。焰色反應:發出藍綠色火焰,因為鋅表面有一層氧化鋅,燃燒時冒出白煙,白色煙霧的主要成分是氧化鋅,不僅阻隔鋅燃燒,會折射焰色形成慘白光芒,所以實驗室燃燒鋅塊沒有藍綠色火焰。鋅易溶于酸,也易從溶液中置換金、銀、銅等。鋅的氧化膜熔點高,但金屬鋅熔點卻很低,所以在酒精燈上加熱鋅片,鋅片熔化變軟,卻不落下,正是因為氧化膜的作用。鋅是一種常用有色金屬,是古代銅、錫、鉛、金、銀、汞、鋅等7種有色金屬中提煉最晚的一種,是第四常見的金屬,僅次于鐵、鋁及銅。鋅能與多種有色金屬制成合金,其中最主要的是鋅與銅、錫、鉛等組成的黃銅等,還可與鋁、鎂、銅等組成壓鑄合金。
鋅金屬具有良好的抗腐蝕性能、延展性和流動性,常被用作鋼鐵的保護層,能與多種金屬制成物理與化學性能更加優良的合金,廣泛應用于建筑、汽車、機電、化工、醫藥、軍事等領域。其產量與消費量僅次于銅和鋁。在現代工業中對于電池制造上有不可磨滅的地位,為一相當重要的金屬。另外,鋅是人體必需的微量元素之一,在人體生長發育、生殖遺傳、免疫、內分泌等重要生理過程中起著極其重要的作用。
目前,鋅的生產方式有兩種基本方法——火法冶煉和濕法冶煉。世界上近80%的鋅均產自濕法冶煉,大多數采用酸浸出液電解,在常規流程中,由于對其中浸渣的處理方法不同而派生出不同的濕法冶煉工藝。在我國,許多大型鋅冶煉企業,例如,株冶集團、豫光金鉛和馳宏鋅鍺均采用濕法冶煉流程,中金嶺南韶關冶煉廠采用火法冶煉流程。
2、鋅的供給
鋅是重要的工業基礎原材料,其需求變化與經濟增長密切相關。經濟增長時,鋅需求增加,從而帶動價格上升,經濟蕭條時,鋅需求萎縮,從而促使價格下跌。
根據安泰科《有色金屬統計》的數據,2012年世界鋅產量為1262.5萬噸消費量為1243.2萬噸。
儲量
在自然條件下,并不存在著單一的鋅金屬礦床,通常情況下,鋅與鉛、銀、金等金屬以共生礦的形式存在。根據美國地質調查局公布的統計數據,2012年世界鋅儲量為2.5億噸,資源量為19億噸。世界鋅儲量較多的國家有澳大利亞、中國、秘魯、墨西哥、印度、美國、哈薩克斯坦等國,上述國家合計占世界鋅儲量的72%。
中國鉛鋅礦資源比較豐富,全國除上海、天津、香港外,均有鉛鋅礦產出。產地有700多處,保有鉛總儲量3572萬噸,居世界第4位;鋅儲量9384萬噸,居世界第4位。從省際比較來看,云南鉛儲量占全國總儲量17%,位居全國榜首。廣東、內蒙古、甘肅、江西、湖南、四川次之,探明儲量均在200萬噸以上。全國鋅儲量以云南為最,占全國21.8%;內蒙古次之,占13.5%;其他如甘肅、廣東、廣西、湖南等省(區)的鋅礦資源也較豐富,均在600萬噸以上。
產量
目前全球有36個國家建立了煉鋅工業,世界鋅生產的主要國家地區有中國、加拿大、韓國、日本、西班牙、澳大利亞等,中國是世界上最大的鋅生產國。近年來全球鋅產量基本保持穩定的增長趨勢,截止到2005年,全球鋅產量已經達到 1023萬噸。
國內五大生產基地
中國鉛鋅業生產布局,依據鉛鋅礦產地的分布和建設條件,經 40多年來的發展、建設,現已形成東北、湖南、兩廣、滇川、西北等五大鉛鋅采選冶和加工配套的生產基地,其鉛產量占全國總產量的85%以上,鋅產量占全國總產量的95%。
1.東北鉛鋅生產基地。
東北地區是我國開發較早的鉛鋅生產基地之一。早在 50年代初期,其鉛產量占全國鉛產量的80%以上,在中國鉛鋅生產居于重要地位。東北基地以七礦兩廠為主,即青城子鉛鋅礦、八家子鉛鋅礦、柴河鉛鋅礦(現已閉坑)、桓仁銅鋅礦、紅透山銅鋅礦、西林鉛鋅礦、天寶山鉛鋅礦和沈陽冶煉廠、葫蘆島鋅廠。七礦兩廠不僅是東北鉛鋅生產基地的支柱廠礦,也是培養造就科技人才的基地。六七十年代曾向全國新建的鉛鋅企業輸送大批具有實踐經驗的科技和管理人才以及生產技術工人,為中國鉛鋅業的發展做出了積極貢獻。
2.湖南鉛鋅生產基地。
湖南鉛鋅礦產資源豐富,而且富礦多,大部分礦產地可開發利用。該基地鉛鋅廠礦是五六十年代建成的,由水口山礦務局、桃林鉛鋅礦、黃沙坪鉛鋅礦、東坡鉛鋅礦和株洲冶煉廠等組成的湖南鉛鋅生產基地,是全國自產原料的全國最大的鉛鋅生產基地,在全國產量占有重要地位。
3.兩廣鉛鋅生產基地。
廣東、廣西兩省區的鉛鋅資源豐富,兩省區是 70年代形成的我國大型鉛鋅生產基地之一。廣東以凡口鉛鋅礦和韶關冶煉廠為主,其次是丙村鉛鋅礦、昌化鉛鋅礦、大尖山鉛鋅礦。廣西有泗頂鉛鋅礦、大新鉛鋅礦、河三鉛鋅礦、柳州鋅品廠和大廠礦務局等。
4.滇川鉛鋅生產基地。
云南鉛鋅礦產資源十分豐富,鉛鋅保有儲量均居全國之首。該基地鉛鋅企業也是五六十年代建成的,主要是會澤鉛鋅礦、瀾滄老廠鉛鋅礦和昆明冶煉廠、個雞街冶煉廠。云南鉛鋅礦產資源具有廣闊的開發前景, 90年代開始興建超大型鉛鋅礦床金頂礦山。四川有會東鉛鋅礦、會理鉛鋅礦兩個主要礦山以及一批中小型礦山,21世紀以來鉛鋅精礦產量猛增。
5.西北鉛鋅生產基地。
西北地區鉛鋅礦產資源也很豐富,主要分布在甘陜青三省,而且西成礦帶經勘查儲量又有大幅度的增長,資源前景十分可觀。該基地鉛鋅生產以白銀有色金屬公司為主,有白銀廠小鐵山鉛鋅礦、第三冶煉廠和西北鉛鋅冶煉廠,陜西有鉛硐山鉛鋅礦、二里河鉛鋅礦、銀洞梁鉛鋅礦等和青海錫鐵山礦務局。西北鉛鋅產量較少,但開發前景可觀。一是有豐富的鉛鋅礦產資源,位于甘陜交界的西成 -鳳太礦帶,經近20余年勘查出10多個大中型鉛鋅銀金礦床,其中廠壩-李家溝鉛鋅達到超大型規模,銀達到大型。二是廠壩正在抓緊建設一座大型礦山,將成為西北冶煉廠主要礦物原料供給基地,是全國大型鉛鋅礦山之一。
除上述五大鉛鋅生產基地外,內蒙古、江西、貴州等省區也建設了一批中小型礦山。其中內蒙古梧桐花鉛鋅礦、白音諾鉛鋅礦、翁牛特旗硐子鉛鋅礦等礦山。內蒙古是全國生產鉛鋅精礦主要省區之一,開發前景巨大。江西有銀山鉛鋅礦等。貴州有赫章鉛鋅礦、杉樹林鉛鋅礦等。
庫存
目前,鋅庫存變化對市場較有影響力的期貨交易所主要有上海期貨交易所、倫敦金屬交易所。
其他的主要倉庫有,鹿特丹,柔佛,新奧爾良,安特衛普。
進出口
精煉鋅貿易:過去兩三年中中國一直是精煉鋅的凈進口國。
與鉛冶煉行業一樣,鋅冶煉行業也被視為“兩高一資”行業,出口貿易受到相關政策抑制。目前中國對0# 鋅的出口不征收出口關稅,但是對1# 鋅和粗鋅分別征收5%和15%的出口關稅。過去3 年中中國精煉鋅年出口量基本維持在10 萬t 以下。
國內精煉鋅產量基本可以滿足國內消費,進口量不大,2010 年進口32 萬t。
稅收
進出口政策,尤其是關稅政策是通過調整商品的進出口成本從而控制商品的進出口量來平衡國內供求狀況的重要手段。2003年10月鋅及鋅合金出口退稅從原來的15%下降到11%,2005年5月1日起進一步下降到8%,2006年1月1日所有精鋅出口退稅下降到5%,從2006年5月1日起,≧99.99%的精鋅保持5%的出口退稅,其他精鋅和鋅合金退稅取消,并加收5%的出口關稅,2011年7月1日我國鋅錠進口關稅由3%下降至1%。
3、鋅的需求
主要用途
世界上鋅的全部消費中大約有一半用于鍍鋅,約10%用于黃銅和青銅,不到10%用于鋅基合金,約7.5%用于化學制品,約13%用于制造干電池,以鋅餅、鋅板形式出現。國際鉛鋅研究組預測,2004年全球鋅消費量會比2003年的985萬t增長4.8%,2005年將再增長4.3%,預計2005年中國將占世界鋅消費總量的四分之一,它的消費增長的部分原因是鍍鋅鋼用量的增長。相比之下,美國可能只占全球鋅需求的十分之一。
鍍鋅具有優良的抗大氣腐蝕性能,在常溫下表面易生成一層保護膜,因此鋅最大的用途是用于鍍鋅工業。被主要用于鋼材和鋼結構件的表面鍍層(如鍍鋅板),廣泛用于汽車、建筑、船舶、輕工等行業。21世紀后西方國家開始嘗試直接用鋅合金板做屋頂覆蓋材料,其使用年限可長達120-140年,而且可回收再用,而用鍍鋅鐵板作屋頂材料的使用壽命一般為5-10年。21世紀后,鋼帶熱浸鍍鋅量有顯著增長。電鍍鋅也有使用,但該法一般用于較薄的鍍層和不同的表面g。使用含鋅粉的涂料是涂層的另一種方法;對于與水連續接觸的物體,如用于船舶、橋梁和近海油氣井架的大的鋼構件,只須和大的鋅塊連接,便可得到保護,不過鋅塊要定期更換。
(2)
鋅合金用于汽車制造和機械行業。鋅具有適用的機械性能。鋅本身的強度和硬度不高,但加入鋁、銅等合金元素后,其強度和硬度均大為提高,猶其是鋅銅鈦合金的出現,其綜合機械性能已接近或達到鋁合金、黃銅、灰鑄鐵的水平,其抗蠕變性能也大幅度被提高。因此,鋅銅鈦合金已被廣泛應用于小五金生產中。主要為壓鑄件,用于汽車、建筑、部分電氣設備、家用電器、玩具等的零部件生產。許多鋅合金的加工性能都比較優良,道次加工率可達60%-80%。中壓性能優越,可進行深拉延,并具有自潤滑性,延長了模具壽命,可用釬焊或電阻焊或電弧焊(需在氦氣中)進行焊接,表面可進行電鍍、涂漆處理,切削加工性能良好。在一定條件下具有優越的超塑性能。鋅與銅、錫、鉛組成的黃銅,用于機械制造業。含少量鉛鎘等元素的鋅板可制成鋅錳干電池負極、印花鋅板、有粉腐蝕照相制板和膠印印刷板等。
(3)
鋅可以用來制作電池。例如:鋅錳電池以及鋅空氣蓄電池。
鋅錳電池:鋅作為負極活性物質,兼作電池的容器和負極引電體,是決定電池貯存性能的主要材料。在鋅片中含有少量的鎘和鉛。鎘能增強鋅的強度,鉛能改進鋅的延展加工性能。鎘與鉛均能提高氫在鋅電極上的過電位,減少鋅電極的自放電,減緩鋅片的腐蝕和氫氣的釋放。鋅片中若含有Cu、Fe、Ni等,將降低H2在鋅電極上析出的過電位,加速電池在貯存過程中的自放電,因此這些有害雜質必須嚴格控制。
鋅空氣蓄電池:鋅空氣電池又稱鋅氧電池,是金屬空氣電池的一種。鋅空氣電池比能理論值是1350W·h/kg,最新的電池比能量已達到了230Wh/kg,幾乎是鉛酸電池的8倍。可見鋅空氣電池的發展空間非常大。鋅空氣電池一般采取抽換鋅電極的辦法進行“機械式充電”。更換電極的時間在幾分鐘即可完成。換上新的鋅電極,“充電”時間極短,非常方便。如此種電池得到發展,省去了充電站等社會保障設施的興建。鋅電極可在超市、電池經營點、汽配商店等購買,對普及此電池電動車十分有利。這種電池具有體積小,電荷容量大,質量小,能在寬廣的溫度范圍內正常工作,且無腐蝕,工作安全可靠。只是鋅電極在電解還原過程中,比較耗能,每噸氧化鋅還原成鋅需要消耗2500度電,所以用在電動汽車上,成本較高。試驗電池的電荷容量僅是鉛酸電池的5倍,不甚理想。但5倍于鉛酸電池的電荷量已引起了世人的關注,美國、墨西哥,新加坡及一些歐洲國家都已在郵政車、公共汽車、摩托車上進行試用,也是一極有前途的電動車用電池。
鋅具有良好的抗電磁場性能。
鋅的導電率是標準電工銅的29%,在射頻干擾的場合,鋅板是一種非常有效的屏蔽材料,同時由于鋅是非磁性的,適合做儀器儀表零件的材料及儀表殼體及錢幣,同時,鋅自身及與其他金屬碰撞不會發生火花,適合作井下防爆器材。廣泛用于橡膠 、涂料、搪瓷、醫藥、印刷、纖維等工業。鋅具有適宜的化學性能。鋅可與NH4CI發生作用,放出H+正離子。鋅-二氧化錳電池正是利用鋅的這個特點,用鋅合金做電池的外殼,既是電池電解質的容器,又參加電池反應構成電池的陽極。它的這一性能也被廣泛地應用于醫藥行業。鋅與酸或強堿都能發生反應,放出氫氣。鋅肥(硫酸鋅、氯化鋅)有促進植物細胞呼吸、碳水化合物的代謝等作用。鋅粉、鋅鋇白、鋅鉻黃可作顏料。氧化鋅還可用于醫藥、橡膠、油漆等工業。
鋅的消費
隨著鍍鋅板等下游行業鋅消費增長的帶動,預計2011-2015 年中國原生鋅產量將年平均增長6.5%,高于同期國內鋅精礦產量6.1%的年平均增速。鋅精礦進口量需保證7%的增長,才能滿足冶煉行業的需求。預計2015 年中國鋅精礦進口量將達到221萬t 鋅金屬量,原料的對外依存度達到33%。
中國不但是全球最大的鋅精礦生產國,同時是最大的鋅精礦消費國。隨著鋅冶煉行業的快速增長,對鋅精礦原料的需求日益旺盛。雖然過去5年間國內鋅精礦產量保持了8.3%的年平均增速,仍不能滿足國內冶煉行業的需求,每年仍需進口大量鋅精礦。
2005—2010 年,中國鋅精礦凈進口年均增長42.4%,到2010 年達到157萬t 鋅金屬量,占供應總量的32%。中國主要從澳大利亞、秘魯、哈薩克斯坦、土耳其和塞爾維亞進口鋅精礦,2010 年從這五個國家進口的鋅精礦合計達到228.5 萬t,占到當年進口總量的70.5%。
精煉鋅生產“2005—2010 年中國精煉鋅產量年均增長12.1%,2010 年達到511萬t,占全球產量的41%,居世界首位。中國精煉鋅產量主要來自于原生鋅,2010年中國原生鋅產量占精煉鋅總產量的90%。而再生鋅行業由于生產工藝落后、原料短缺、生產不穩定的原因,發展相對緩慢,過去5 年中中國再生鋅產量比例基本保持在10%左右。
精煉鋅用途的變化
目前中國鋼材的鍍鋅率只有2 0 % 左右, 與日本、美國等發展國家的55%~60%的比例相比還有很大差距。近年來汽車、家電、高速公路等行業對鍍鋅板需求上升,使得國內鍍鋅行業的投資建設迅猛發展。未來隨著鋁加工技術的進一步升級,鋁對鋅也具有一定的替代性。
4、上期所鋅合約
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