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钼广泛应用于新兴行业,被称为“代表未来的金属”

发布时间:2017/3/28 16:40:42      作者:山东省华纳稀有金属回收有限公司      点击:41

回收废钼

  从终端消费来看,钼主要用于能源、基础设施、交运、航天军工等领域。这些行业明显收益于全球第三次工业革命和中国新型城镇化的拉动,将在未来10-20年带动回收废钼行业重新回到高速增长的轨道。


  (1)石油化工行业:能源是经济的血脉,随着全球勘探活动的深入,大量计划建设的石油输送管道项目的实施,未来对钼的需求增量将非常可观。


  首先,原油的含硫量上升,世界各地政府出于环保考虑,对成品汽柴油的含硫量提出更严格标准,这将提升石油精炼中钼催化剂的用量(目前95%以上的石油精炼脱硫剂用的是镍钼/钴钼催化剂);其次,使用含钼AHSS钢使管道在相同承压能力下,可以减少壁厚,项目总成本显著降低(含0.25%钼,30英寸直径,5/8英寸壁厚,一条1000英里的管道需要使用1135吨左右的钼);再次,由于开发难度加大,油气钻井设备对于高级钼钢需求增加(通过国家腐蚀工程师协会和美国石油学会认证的钼钢含钼量是现有4140钢的3倍,达到0.45%-0.75%)。


  (2)军工材料:在20世纪90年代中国未发现大型钼矿之前,钼主要就应用于军工行业。近些年国际形势日益复杂,将在军工方面拉动钼的大量消费。钼可用作充填炸药弹头的内衬(军事上叫药型罩),这种弹头在军事和工业应用中可穿透和切削很深的深度。在这类装置中,内衬周围的炸药以可控的方式起爆,使内衬以一种非常奇特的方式变形。变形使内衬材料产生有极高速度、极大张力的棒状碎片(喷射器)可深深地穿入靶材或目标。


  衬钼炸药药型罩的开发是一个崭新的研究领域,以钼代铜将是军械上的一项重要改革。传统弹头药型内衬材料是铜,但钼的声速为5.12km/s(铜为3.94km/s)、密度10.2g/cm3(铜为8.93g/cm3)。为获得高速相干喷射,尖头必须要有高的声速。使用钼的药型设计可使喷射尖头的速度大于12km/s,而使用铜速度尚不足10km/s。两者速度相差20%~25%,其原因就在于高声速使尖头的能量增加,从而导致穿透力提高。另外,含钼钢板是航母跑道的主要生产材料。


  (3)核能工业:核能设备包含许多重量级部件和管道,均需要使用大量钼钢(如冷凝合金管含钼4-5%)。据保守估计,新建一个100万千瓦的反应堆需要约180-230吨钼。同时,对现有设备的升级,也将拉动回收废钼行业。国际能源协会IEA预计到2030年,全球核发电能力将比目前上升41%。中国规划投资4500亿建设核电站项目,到2020年核电装机容量达到4000万千瓦,核电占全部电力装机容量的比重从不足2%提高到4%(最新计划修正该比例到5%,即:到2020年核电装机容量有望达到5000-6000万千瓦),按百万千瓦耗钼230吨计算,中国新建核电站将耗钼9821吨。


  (4)LCD显示器:钼使用在LCD(液晶显示屏)的元器件中,可使液晶显示屏在亮度、对比度、色彩以及寿命方面的性能大大提升,并且用钼的LCD显示器环保性能强,体积小,省电,在欧、美、日等国家的LCD显示器生产链中,钼已经逐步替代传统材料镍、铬等的应用。整个显示器市场有高达100亿美元以上的市场。平板显示工艺用电子束蒸发将钼沉积在发射极尖端上,其用量虽少,但对发展大屏幕、高清晰度电视却有着不可限量的前程。


  (5)薄膜太阳能电池、光伏材料:太阳能电池、光伏材料是非常有前景的技术,但是长久以来太阳能的转化率不高。影响CdTe装置发展的制约因素之一是绝大多数金属薄膜不能形成与它本身的电阻连接。如果使用钼薄膜或二硫化钼薄膜不但与玻璃基底结合好而且转化率也可以提高,对推广太阳能电池、光伏材料的应用有重要意义。


  (6)传感器:三氧化钼膜作为气体传感器,当接触到空气中的痕量乙醇蒸气时,其电阻显示出线性变化。掺杂钼的TiO2-x薄膜对氧敏感,复合钒钼酸H2V8.5Mo3.5O32·nH2O干凝胶薄膜的电阻、电容随环境的湿度变化而变化,可用作湿敏元件。另外氧化钼薄膜还可以用作探测微量的一氧化碳(14~100mg/kg)、一氧化氮、氨气等气体的传感器部件。


  (7)发光材料:钼的氧化物或钼酸盐能够发出波长单一的绿光或橙光,可作为彩色显示器中三基色的来源,可应用于超大屏幕彩色显示器中。这种薄膜具有电、光、表面粗糙度、组织均一等特性,优于同类ITO或掺Zn的ITO的透明度、导电性,而且工作性能、组织均一性及表面粗糙度低。钼的一些化合物还具备电致变色材料、光致变色的特性,可广泛应用于发光二极管、OLED、LCD、PDP、FED等产品中。美国从80年代就研发三氧化钼电致变色玻璃,并获得专利。测试表明,该玻璃能发挥天然“空调”的功能,节能效率高,最好时能使建筑物空调节能1/2以上。目前这种玻璃已经在德国德累斯顿的一栋大楼上应用。


  3、供给端:供给稳定,集中度逐年上升


  从矿山形态来看,尽管伴生钼矿在全球基础储量中只占32%,但历史上75%左右的钼来自伴生矿。随着消费领域的拓展,原生钼矿被逐渐开发2008年产量已经超过副产钼矿,占总产量的56%。根据BrookHunt的预计,未来几年铜精矿的产量增长主要来自于南北美以外地区,而那些地区不伴生钼。


  同时,拉美的铜钼矿由于经营时间长,面临矿石品位下降、能源和供水等制约;另外,铜的湿法冶炼(SX-EW)在铜精矿的生产中所占比重越来越大,而由于回收成本高,湿法冶炼中不回收钼。上述因素影响下,预计未来伴生钼的产量将会比较稳定,难以大幅增长。


  此外,由于钼冶炼环节资金壁垒和环保壁垒较高,产能增长缓慢且集中度逐年上升。在从回收废钼加工成焙烧钼精矿和钼铁的过程中,会产生大量的污染性气体,因此国外很多国家已经禁止新增钼冶炼产能,国内对环保的要求也在日益提高,钼冶炼产能主要以回收废钼企业扩产为主,因此增长可控且集中度逐年上升。2011年,前十大冶炼厂商的产量占全球比已经达到63%。

本文出自:www.huanajs.com

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