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金属百科 | 锑的历史与发展

2023-04-10 14:47:13 来源:新华网、珠宝之家
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简介:锑是一种不可再生的珍贵金属(2022金属材料分析测试与模拟计算大会​)资源,它可以作为合金添加剂调整金属硬度,并具有阻燃、耐腐蚀的特性,被称为“工业味精”。如此贵重的工业“万金油”,在全球的储量却非常稀少,目前已经探明的锑含量仅有200万吨。
锑是一种不可再生的珍贵金属2022金属材料分析测试与模拟计算大会资源,它可以作为合金添加剂调整金属硬度,并具有阻燃、耐腐蚀的特性,被称为“工业味精”。如此贵重的工业“万金油”,在全球的储量却非常稀少,目前已经探明的锑含量仅有200万吨。
据相关数据显示,2021年中国锑矿储量共计48万吨,占全球锑矿总储量的24.0%,全球排名第一,主要锑矿分布于湖南、广西、西藏等地,湖南冷水江市锡矿山更有“世界锑都”之称。
锑的发现
人类对锑的使用可以追溯到公元前三千多年。早在公元前3100年的埃及前王朝时代,三硫化二锑就被当作眼影粉使用。在迦勒底的泰洛赫(今伊拉克),曾发现一块可追溯到公元前3000年的锑制花瓶碎片。而在埃及发现的镀锑铜器,也可以追溯到公元前2500年至前2200年间。
公元前18世纪左右,人们在匈牙利发现了小块锑,但很长时间,人们并未真正认识这种金属。在公元前6-7世纪装饰砖的釉料中也发现了黄色的锑酸铅。在中世纪,锑被用来制作铅字,还被当作泻药使用。1777年,德国采矿官员包恩在西班包根(siebenbürgen)发现了天然锑,他把这种辉锑矿焙烧后,变成氧化物,再用碳还原,便得到了金属锑。

锑资源分布
锑矿比稀土更加稀缺,在地壳中的含量约为0.0001%,世界锑资源主要分布在环太平洋沿岸、地中海地带以及中亚天山构造成矿带,其中太平洋构造成矿带锑矿资源最为丰富。
01 全球储量
目前已知的含锑矿物多达120种,但具备工业利用价值,并且锑元素含量在20%以上的锑矿物仅有10种左右,截止2021年末全球锑矿储量共计200万吨,较2020年增加了100万吨,同比增长5.26%。

资料来源:美国地质局、智研咨询整理
02 国家分布
全球锑矿资源分布不均匀,主要集中于中国、俄罗斯、玻利维亚、吉尔吉斯斯坦、缅甸等国,2021年中国锑矿储量共计48万吨,占全球锑矿总储量的24.0%,全球排名第一;俄罗斯锑矿储量共计35万吨,占全球锑矿总储量的17.5%,全球排名第二;玻利维亚锑矿储量共计31万吨,占全国球锑矿总储量的15.5%,全球排名第三;吉尔吉斯斯坦锑矿储量共计26万吨,占全球锑矿总储量的13.0%,全球排名第四;缅甸锑矿储量共计14万吨,占全球锑矿总储量的7.0%,全球排名第五。

资料来源:美国地质局、智研咨询整理
03 我国锑资源分布
锑在我国的国民经济中占据重要地位,与稀土、钨、锡被并称为我国的四大战略资源;在现代科技领域中,锑及其化合物被广泛运用于阻燃剂、合金、搪瓷、电池、半导体、军火等领域。
我国拥有形成大型、超大型矿床的成矿条件,使得锑资源量处于全球首位,近几年产业规模占比一直稳定在70%左右。据了解,目前我国拥有大型矿床15个,占全球的1/4以上。而在中国已探明的锑矿储量中,80%以上为大型及超大型锑矿床。广西、云南、甘肃、贵州、湖南、西藏是中国提矿床主要分布区域,其中以湖南省新化县锡矿山的锑矿储量最大,占比约25.2%,被誉为“世界锑都”。

网数据来源:中国选矿技术,观研报告网《中国锑矿行业发展现状分析与投资前景研究报告(2022-2029年)》
而虽然我国锑资源量丰富,但近年来产量整体处于收缩态势。这主要由于一方面锑资源量属于高度稀缺资源,而内锑矿资源储量静态储采比仅为6年;另一方面在我国当前处于工业发展中期,资源消耗较高,多年来高额的锑矿产量对我国锑资源的后备储量造成巨大的压力;另外在2009-2014 年,国内曾经实行锑矿开采总量指标控制,并且暂停受理锑矿探矿权及采矿权申请;此外锑矿的过度开采和冶炼导致大量的锑元素被释放出来,锑元素不但对人体有害,还会污染自然环境,而近年来环保督察趋严,使得锑矿生产日益萎缩。数据显示,2020年我国锑矿产量从2017年的97683吨下降到了61257吨。

数据来源:USGS,观研报告网《中国锑矿行业发展现状分析与投资前景研究报告(2022-2029年)》
从下游需求来看,锑广泛用于阻燃剂、蓄电池及金属合金、化学制品等领域。其中阻燃材料是主要应用领域,其需求量占比 55%左右;其次是铅酸电池,需求量占比 15%左右。预计“十四五”期间我国的锑消费增量将主要来自阻燃剂、铅酸蓄电池、聚酯工业、半导体和军工领域,分别增长29.7%、31%、28.4%和62%。
我国锑矿资源特点
(1)储量丰富,矿床多、规模大。世界上知名的大型锑矿床有54个,我国有15个。我国现已探明的锑矿区中,大型、超大型锑矿床探明的储量占全国累计探明总储量的81%。
(2)成矿环境优越,具有形成大型、超大型矿床的成矿条件。我国的锑矿在三大成矿带中均有分布,湘、桂、滇、黔等省区的一些大型、超大型矿床,集中分布于环太平洋构造成矿带西岸。
(3)锑矿分布高度集中。现已探明的超大型和大中型锑矿床集中分布湖南、广西、西藏、云南、贵州和甘肃,6省查明资源储量合计占总查明资源储量的87.2%。
(4)锑矿工业类型的储量构成以单锑硫化物矿床为主,占全国锑总储量的67%,特点是规模大,以大中型为主,有的为超大型(如锡矿山锑矿田),矿石成分简单、品位富,以辉锑矿为主,易采易选易炼,经济价值巨大。锑金钨等共生矿床,占全国总储量的21%,规模以中小型为主,个别的为大型(如湖南沃溪金锑钨矿床),矿石成分较复杂,以辉锑矿、自然金、白钨矿、黑钨矿为主,颇有综合利用价值。锑(复)硫盐多金属伴生矿床,占全国锑储量的12%,规模以中小型为主,个别的为大型(如广西大厂龙头山、茶山等矿床),矿石成分复杂,综合利用价值大,但属难选冶矿石类型。
世界锑都
湖南冷水江市锡矿山是全球最大的锑矿,总面积为116平方千米,锑资源保有储量达30万吨,锑年产量占全国的三分之一,该地素有“世界锑都”之称。锡矿山锑矿位于湖南省冷水江市东北约15公里处,地处湘中构造盆地的南缘、白马山—龙山东西向构造带的北缘,由老矿山、童家院、物华、飞水岩四个矿床组成。锡矿山以锑资源储量世界第一、锑品产量世界第一、锑产品质量世界第一,毫无争议地摘得"世界锑都"的桂冠。
世界锑都但多年来该地区高能耗、高排放、高污染的资源开采方式,造成了严重的环境污染和生态破坏,形成了环境污染严重、经济结构单一、人居幸福指数低等一系列制约该地区可持续发展的问题。为解决这些问题,保障该地区持续健康发展,国家对该地区开展了一系列的整治活动。
2009年国家发改委将锡矿山治理纳入湘江流域重金属污染治理项目。为从根本上改善锡矿山地区的生态环境,2010年3月,冷水江市掀起了锡矿山地区涉锑企业整治风暴,对每年贡献税收1.5亿元、但污染严重的涉锑企业进行了彻底整治,依法关闭了一些不合格企业,只保留了8家年生产能力大于5000吨的合法锑冶炼企业,并对8家合法锑冶炼企业的落后设备进行了淘汰。
与此同时,冷水江市还对所有涉锑企业全部强制实施了脱硫设施第三方运营,并加大了对砷碱渣和含铅废渣等危险废弃物的处置和监管力度。为了改善当地环境,冷水江市政府出台了《冷水江市锡矿山地区生态恢复工作方案》,把锡矿山地区作为全市的植树造林基地,力争使锡矿山地区约1.8万亩遭受重金属污染的土壤环境质量得到改善,使被破坏的地表植被和退化的生态功能得到恢复。
经过一系列整改,锡矿山地区企业的生产设备得到更新,生产工艺得到改进,污染物排放量大幅减少,治污能力得到提高。该地区涉锑企业逐步走出了高污染、高能耗、低价格恶性竞争的恶性循环,步入了良性发展的轨道。
锑的应用
早在公元前3100年的埃及前王朝时代,三硫化二锑就被当作眼影粉使用。而在埃及发现的镀锑铜器,也可以追溯到公元前2500年至前2200年间。中国是世界上发现、使用锑较早的国家之一。随着科学技术的发展,锑现已被广泛用于生产各种阻燃剂、合金、陶瓷、玻璃、颜料、半导体元件、医药及化工等领域。其中用于阻燃剂生产的锑约占锑消耗总量的60%,制造电池中的合金材料、滑动轴承和焊接剂所消耗的锑约占20%,其他方面的消耗约为20%。
我国锑行业发展现状
随着我国锑行业的不断发展,锑行业中存在的问题也日益凸显。例如,随着我国锑矿资源的持续过度开采,锑矿储量消耗速度远远大于可开采储量的增长速度,可采储量逐年减少,后备基地已显不足。
我国锑矿开采企业也存在产能低下,资源浪费严重,技术落后,产业结构不合理等问题。为了保护资源,促进锑行业的健康持续发展,国务院于1991年发布《关于将钨、锡、锑离子型稀土矿产列为国家实行保护性开采特定矿种的通知》,首次将锑列为国家保护性开采特定矿种。
我国再生锑行业发展现状
再生锑即由废旧蓄电池、废旧锑合金及冶炼厂加工过程产生的含锑废料,经过冶炼而产生出的金属锑及锑合金。
锑是我国传统的优势矿产,然而随着近年来高强度的资源开采,锑资源消耗过大,保有资源储量逐年下降,资源保障前景堪忧,回收利用锑资源已经成为我们面临的一项紧迫任务。
1、我国发展再生锑产业存在的诸多有利条件
(1)新世纪以来,我国的汽车、化工、能源和交通等产业的飞速发展给铅酸蓄电池行业带来了机遇,尤其汽车行业的快速发展将大量资源从自然界转移至工业社会消费系统,将成为未来资源利用不可忽略的一部分。此外,近年来我国汽车回收利用行业取得了飞速发展,报废汽车的数量连年增长,这一形势同业可助我国再生锑产业发展一臂之力。
(2)我国汽车蓄电池目前含锑量仍比较高,大多在5%~7%之间。随着中国汽车产量的增长,废旧蓄电池可以为再生锑提供丰富的物质来源。
(3)日益增强的环保意识及可持续发展观念为再生锑产业的发展提供了有利保障。过去受“地大物博、矿产丰富”思想误导,认为开发二次资源经济意义不大的错误思想已经不复存在,我国以铜、铅、锌、铝为代表的有色金属再生水平正在逐步提高。
2、有优势同样也存在几点不足
(1)先关政策法规不完善;
(2)废旧蓄电池回收无序分散导致回收率很低;
(3)废旧蓄电池回收技术落后且能耗高;
(4)企业多,规模小,无序竞争。
3、专家给出的加强发展我国再生锑产业的建议
(1)大力宣传丢弃蓄电池的危害,提高人们的环保意识。蓄电池中含有大量有毒元素,如锑、铅、砷等,随意丢弃会造成严重的环境污染,只有深刻的认识到这一点人们才会自觉主动的支持废旧蓄电池的回收工作。
(2)建立统一规范的废旧电池回收体系。
(3)改进再生锑生产技术。淘汰资源利用率低、耗能大、高污染的废旧蓄电池回收技术,推广使用新型节能环保熔炼炉、低温连续熔炼等先进熔炼技术,提高锑金属2022金属材料分析测试与模拟计算大会的回收率。
(4)企业建立“多物同时回收”模式。铅酸蓄电池中同时含有铅、锑、锡等多种化学元素,而目前回收工作主要以铅为主,企业应该充分利用回收到的废旧蓄电池,在发展再生铅产业的同时,大力发展再生锑、锡等高附加值产品,扩大经济效益,走多元化的发展道路。
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