灯用稀土三基色荧光粉

我国灯用稀土三基色荧光粉行业发展的机遇与挑战（一）

更新时间： 2010-11-4 来源：点击数： 413

作者：吴虹

我国稀土界面临的重要任务是要重点发展稀土功能材料产业，进一步落实节约资源、保护环境、建立生态社会的基本国策，建设低投入、高产出、节能减排，可持续发展的稀土产业循环经济体系。这就需要科学合理使用稀土资源，真正体现“稀土”的价值，不断提高产品附加值，全面落实节能减排技术措施，建立回收稀土材料的新制度。稀土发光材料已为中国和世界的绿色照明，节约能源、保护环境，拯救地球、造福人类做出了牺牲和贡献。但同时也必须看到，我们的稀土“光之魂”事业也正面临前所未有的机遇和挑战。

一、我国灯用稀土三基色荧光粉产业发展概述

随着全球温室效应加剧，气候变暖，生态日益恶化，如果全球气温升高2摄氏度，缺水人口将达到20亿，世界上20%～30%物种（约100多万类）将濒临灭绝。为此，世界发达国家纷纷进行“绿色行动”、“蓝天行动”等，减少大工业生产带来的二氧化碳（现地球大气中的二氧化碳含量从0.03%提高到

0.038%）、二氧化硫等导致全球气温升高的祸根。人类只有一个地球，爱护地球、拯救地球已成为现代人的责任和人类生存的希望。

据统计，2006年我国白炽灯与紧凑型荧光灯（国外简称CFL）的比例为1.3:1，全球有150.63亿支白炽灯（其中美国约30亿只），以CFL取代白炽灯的市场空间很大。照明拥有巨大的节能潜力。

我国从20世纪80年代就开始了灯用稀土三基色荧光粉的研制生产。产量从1986年的1.2吨增加到2006年产3800吨，占世界产量的60%至 70%。根据市场需求和预测，2007年国内的灯用稀土三基色荧光粉在产量上还将有30%的增长，可望突破5000吨。但纵观各类荧光粉（稀土与非稀土）生产，无论产量和质量，还得首推日本。2006年全球荧光粉市场份额（按公司排名）见表1，产量比和产值比（按国家排名）见表2。

表 1 2006 年全球荧光粉市场份额（按公司排名）

注：其中包含所有稀土与非稀土荧光粉，用于彩电、显示、照明、X探测等领域

表 2 2006 年全球荧光粉产量比和产值比（按国家排名）（ % ）

从表2可以看出，我国荧光粉的产量比和产值比的比值要低于日本、韩国和欧美等国家和地区。

2006年全球灯用稀土三基色荧光粉的总产量约为5500～6000吨。我国产量占全球的60%～70%。2006年我国进口、出口灯用稀土三基色荧光粉各260吨左右。

我国灯用稀土三基色荧光粉主要以内销为主。上海跃龙新材料股份有限公司为最大出口企业，出口量分别为：2002年57.9吨，2003年42.75 吨，2004年55.957吨，2005年62.452吨，2006年98.42吨；杭州大明荧光材料有限公司2004年为10.5吨，2005年为27 吨，2006年为48吨；江门科恒实业有限公司2004年为0.24吨，2005年为4.6吨，2006年为9.6吨；无锡新威荧光材料有限公司2005 年为10吨，2006年为50吨；常熟市亚太荧光材料有限公司2002年为1.5吨，2003年为2.5吨，2004

年为3.5吨，2005年为4吨， 2006年为4吨；常熟江南荧光材料有限公司2005年为20吨，2006年为50吨。江苏天彩科技有限公司2006年为3.9吨；苏州新纪元荧光材料有限公司2005年为200公斤，2006年为3吨。浙江晶能荧光材料有限公司2006年为1吨。

2006年我国全年出口紧凑型荧光灯（CFL）比2005年增长60%，出口前18位的国家和地区见表3。近十年我国灯用稀土三基色荧光粉产销量及年增长率见表4。2005年和2006年我国主要荧光粉企业的产量和市场份额见表5。

表 3 2006 年我国紧凑型荧光灯出口国家和地区（亿支）

表 4 近 10 年我国灯用稀土三基色荧光粉产销量及年增长率

表 5 2005 年和 2006 年我国主要荧光粉企业的产量产量和市场份额

企业名称

2005年2006年

产量（吨 ) 市场额 (%) 产量 (吨) 市场额 (%)

江门科恒350 15.2 520 13.6

咸阳彩虹150 6.5 410 10.7

杭州大明250 10.9 350 9.2

常熟江南200 8.7 350 9.2

靖江天彩150 6.5 250 6.5

衢州国光150 6.5 320 9.2

上海跃龙108 4.7 180 4.1

上虞阳光150 6.5 180 4.1

无锡新威125 5.4 165 4.3

苏州新纪元80 3.5 120 2.8

2006年，我国出口荧光灯19.6 亿只，其中CFL为17亿只，耗费灯用稀土三基色荧光粉3000余吨，如同稀土资源的间接出口。且出口产品以低色温2700K为主，耗用稀土氧化物约 2000余吨，出口总额为15.8亿美元。我国正成为世界上紧凑型荧光灯的最大出口国，全球90%以上的产品产于中国。但大多数出口产品无中国品牌，仅为中国制造的廉价产品。国产品牌则大多是二流三流不达标产品，对国内的“绿色照明”推广工作带来了负面效应，重新又戴上了“节能荧光灯节能不节钱”的帽子，上海权威部门对相关产品的抽查检测结果令人遗憾：从2000～2005年，节能荧光灯抽样合格率分别为54.2%、28.2%、40.9%、43.4%、 64.4%（2003年未抽查）。

二、灯用稀土三基色荧光粉及荧光灯

节能灯所用的稀土三基色荧光粉均含有稀土，其组成和稀土含量情况见表6。

表 6 稀土三基色荧光粉组份及 REO 质量分数

由以上混合体系配制成粉浆后，均匀地涂敷在低压荧光管内壁制成的荧光灯称之为稀土三基色荧光灯。它与一般卤磷酸钙荧光粉制成的普通荧光灯相比，具有如下特点：发光效率可达90-100lm/W；节电30%～50%；光色柔和；色温范围2200-7000K；显色指数Ra可达80以上；低光衰，长寿命（6000～20000小时）。

灯用稀土三基色荧光粉适用于由253.7nm紫外线激发的低压气体放电灯，包括：（1）紧凑型节能荧光灯CFL；（2）直管形三基色荧光灯FL；（3）环型、球型、异型荧光灯；（4）冷阴极荧光灯CCFL；（5）低压霓虹灯；（6）无极荧光灯；（7）高显色荧光灯的红色、绿色、蓝色组份；（8）高效全光谱荧光灯的红色、绿色、蓝色组份；（9）特殊荧光灯的红色、绿色、蓝色组份；（10）植物生长灯的红色、蓝色组份；（11）高效彩色荧光灯的红色、绿色、蓝色组份。管径从T1（Φ3.3mm）～T12（Φ38mm），功率从1～120W，长度从20mm～2400mm。由于稀土激活的三基色荧光粉抗 185nm高能紫外线能力强，耐电子轰击，热稳定性好，在120℃左右尚能保持高亮度，故广泛用于紧凑型节能荧光灯和高负荷荧光灯中。

三、我国灯用稀土三基色荧光粉制造技术的发展

1.发展水平

目前，日本主要以磷酸盐体系为主，欧洲、美国和我国还是以铝酸盐体系为主。

我国上世纪80年代初，开始由上海跃龙化工公司形成规模化生产。经过近30年努力，灯用稀土荧光粉的品种、质量均有大幅增长，已研发生产了灯用稀土三基色、多组份、全光谱荧光粉及稀土高光效、高显色、真彩节能荧光灯。

近年来，我国的灯用稀土红色荧光粉受到世界各国的青睐。我国的灯用稀土红色及铝酸盐体系绿色荧光粉在整体上达到了世界先进水平，并已批量出口。目前出口的灯用稀土三基色荧光粉已从单色红粉，逐步发展到绿粉、蓝粉和磷酸盐绿粉，灯用稀土三基色混合荧光粉、稀土紫外线荧光粉和稀土特种荧光粉等。国内的灯用稀土三基色荧光粉产量的大幅增长，已形成了产销两旺的大好形势，但在质量上同国际品牌相比，还存在稀土蓝色荧光粉光衰大、色漂移严重及混合粉颗粒不均、二次特性、光效、光色、色差、显色指数、光通维持率、寿命及一致性等问题。

2.工艺技术现状

当前荧光粉的制备工艺是一个高温固相反应过程，高温固相反应温度对粉的发光特性理化性质，尤其对发光亮度有着重要的影响，当温度逐渐升高时，粉的亮度逐步提高，但温度太高会导致粉体变硬，粒度变大，直接关系到粉体的中心粒径、粒度分布和理化特性。

固相反应后的荧光粉体，还需进行粉碎、选粉、洗粉、筛选、分级、包膜等后处理工艺。这些环