沪锌全介绍
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沪锌全介绍
一、锌的理化性质
金属锌,化学符号Zn。属化学元素周期表第II族副族元素,是六种基本金属之一。锌是一种白色略带蓝灰色金属,具有金属光泽,在自然界中多以硫化物状态存在。锌的密度为7.2克/立方厘米,熔点为419.5℃,沸点906℃,莫氏硬度为2.5,其六面体晶体结构稳定性极强,无法改变,但可以加强。锌较软,仅比铅和锡硬,展性比铅小,比铁大;展性比铜和锡小。细粒结晶的锌比粗粒结晶的锌容易锟轧及抽丝。
锌在常温下不会被干燥空气、不含二氧化碳的空气或干燥的氧所氧化。但在与湿空气接触时,其表面会逐渐被氧化,生成一层灰白色致密的碱性碳酸锌包裹其表面,保护内部不再被侵蚀。
纯锌不溶于纯硫酸或盐酸,但锌中若有少量杂质存在则会被酸所溶解。因此,一般的商品锌极易被酸所溶解,亦可溶于碱中。
二、锌的主要用途
锌是重要的有色金属原材料,目前,锌在有色金属的消费中仅次于铜和铝,锌金属具有良好的压延性、耐磨性和抗腐性,能与多种金属制成物理与化学性能更加优良的合金。原生锌企业生产的主要产品有:金属锌、锌基合金、氧化锌。这些产品用途非常广泛,主要有以下几个方面:
(一)镀锌
用作防腐蚀的镀层(如镀锌板),广泛用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业,约占锌用量的46%。
锌具有优良的抗大气腐蚀性能,所以锌被主要用于钢材和钢结构件的表面镀层。电镀用热镀锌合金表面氧化后会形成一层均匀细密的碱式碳酸锌ZnCO3 3Zn(OH)2氧化膜保护层,该氧化膜保护层还有防止霉菌生长的作用。由于锌合金板具有良好的抗大气腐蚀性,近年来西方国家也开始尝试着直接用它做屋顶覆盖材料,用它作屋顶板材使用年限可长达120-140年,而且可回收再用,而用镀锌铁板作屋顶材料的使用寿命一般为5-10年。
(二)制造铜合金材(如黄铜)
用于汽车制造和机械行业,约占15%。
锌具有适用的机械性能。锌本身的强度和硬度不高,加入铝、铜等合金元素后,其强度和硬度均大为提高,尤其是锌铜钛合金的出现,其综合机械性能已接近或达到铝合金、黄铜、灰铸铁的水平,其抗蠕变性能也大幅度被提高。因此,锌铜钛合金目前已经被广泛应用于小五金生产中。
(三)用于铸造锌合金
主要为压铸件,用于汽车、轻工等行业,约占15%。
许多锌合金的加工性能都比较优良,道次加工率可达60%-80%。中压性能优越,可进行深拉延,并具有自润滑性,延长了模具寿命,可用钎焊或电阻焊或电弧焊(需在氦气中)进行焊接,表面可进行电镀、涂漆处理,切削加工性能良好。在一定条件下具有优越的超塑性能。
此外,锌具有良好的抗电磁场性能。锌的导电率是标准电工铜的29%,在射频干扰的场合,锌板是一种非常有效的屏蔽材料,同时由于锌是非磁性的,适合做仪器仪表零件的材料及仪表壳体及钱币,同时,锌自身及与其他金属碰撞不会发生火花,适合作井下防爆器材。
(四)用于制造氧化锌
广泛用于橡胶、涂料、搪瓷、医药、印刷、纤维等工业,约占11%。
(五)用于制造干电池,以锌饼、锌板形式,约占13%。
锌具有适宜的化学性能。锌可与NH4CI发生作用,放出H+正离子。锌-二氧化锰电池正是利用锌的
这个特点,用锌合金做电池的外壳,既是电池电解质的容器,又参加电池反应构成电池的阳极。它的着一性能也被广泛地应用于医药行业。
三、锌的供应
20世纪90年代以来,中国一直是位居世界前列的锌矿生产国。而澳大利亚则从20世纪80年代以来始终是世界重要锌矿生产国,排名第二,此外,加拿大、美国、秘鲁等也是重要的锌生产国。
表二世界矿产锌产量(单位:万吨)
资料来源:ILZSG
表三世界精锌产量(单位:万吨)
资料来源:ILZSG
图二2005年世界精锌产量分布图
近年来全球锌产量基本保持稳定的增长趋势。2005 年全球精锌产量1014.59 万吨,较2004年增长0.35%。从地区看,美洲地区锌精矿产量同比下降4.64%;亚洲锌精矿产量同比增长8.7%。亚洲和美洲的锌精矿产量占全球产量的72.8%。西方国家的锌产量呈逐年递减的趋势,而亚洲地区的产量则表现出逐年大幅递增的态势。
由于我国不仅具有良好锌资源条件,而且拥有相对宽松的环保政策,因此锌工业近几年保持高速增长的势头,产业规模不断扩大。2005年我国精锌产量达271万吨,较2000年增长了38.5%,较1997年则增长了89%。我国锌产量年均增幅是全球平均增幅的2倍多,且在占全球锌产量的比例也逐年增加。以2005年的数据计,中国锌矿产量约占全球总产量的1/5,精锌产量占全球总产量的1/4,我国成为世界第一大锌生产国。至2005年我国锌产量已连续14年位居世界第一。
图三2000-2005年中国锌产量变化
我国锌的总产量居世界首位并具有相当大的份额。我国锌企业的总体情况是企业规模小、数量多、分布广。但近年来我国锌企业的规模和生产能力不断提高,2005年我国锌精矿产量254.78万吨,金属锌产量277.61万吨,分别较2000年增长了43.11%和41.85%。
1、我国上规模矿山企业433个,分布在全国24个省、市、自治区;其中年产锌精矿1万吨以上的有37家,占全国产量45%。锌矿山主产区在云南、内蒙、甘肃、湖南、广西、陕西、广东、四川、青海、福建,2005年以上地区产量189.52万吨,占全国产量的74.38%。
2、我国上规模冶炼企业466个,分布在全国25个省、市、自治区;锌冶炼主产区:其中年产锌10万吨以上6家,占全国产量40%。湖南、云南、辽宁、广西、四川、甘肃、陕西、广东、贵州,2005年以上地区产量251.32万吨,占全国产量90.53%。
2005年我国锌产量前20位企业如下:
资料来源:中国有色金属工业协会
四、锌的消费
世界精炼锌消费大国或地区主要有中国、美国、日本、德国、韩国、意大利、印度、比利时和中国台湾等,年消费量均在30万吨以上。近年来,锌锭消费量增加较多的国家或地区主要有中国、德国、印度、中国台湾和俄罗斯等;消费量下降幅度较大的则是美国、韩国、比利时、意大利和法国等。
表四世界主要地区锌消费量(单位:万吨)
资料来源:《World Metal Statistic》