㈠ 铂族金属资源、产量、未来市场需求及保证程度
一、铂族金属矿产资源概况
世界上大约有60个国家找到含铂(族)产地和铂族元素矿产资源,拥有探明铂族元素金属储量的国家只有十多个。据美国矿业局统计,截止至1993年世界铂族元素金属储量和储量基础分别为5.6万吨和6.6万吨,我国统计,截至1997年,世界铂族元素金属储量为7.06万吨(表1-4-1)。世界3/4 以上储量集中在南非、俄罗斯、美国和加拿大,它们占世界铂族金属储量的98%,其中南非的储量约占89.3%。
表1-4-6 世界铂需求量预测表(金属量/t)
世界铂族元素矿产资源保证程度较高,且生产量集中在少数几个国家,但铂族金属供需接近平衡。以1997年全球铂的储量与1996~2000年铂的平均开采量相比较,铂的静态保证年限为467年,与2001~2010年原生铂的累计消费量相比较,其比值为38.8。
至今未查到我国铂族金属开采、生产和消费方面的统计数据。我国至今还没有以开采铂族元素矿产资源为主要对象的矿山,铂族金属的生产主要通过开采铜镍硫化物矿床和冶炼生产过程中综合回收。金川有色金属公司可以从铜镍生产过程中,使6个PGE都得到回收利用,其铂族金属产量占全国产量的90%,我国铂族金属产量将受铜镍硫化物矿开采规模的制约。
㈡ 铂族金属的相关知识
1.什么是铂金
铂金(英文Platinum,缩写Pt)早在公元前700年就在人类文明史上闪出耀眼的光芒,当时古埃及人用铂金铸成象形文字装饰其神匣,到公元前100年,南美洲印第安人成功地掌握了铂金的加工工艺,制成不同款式的铂金首饰。18世纪,法国国王路易十六特别偏爱铂金,称铂金为“唯一与国王称号相匹配的贵金属”。到了近代,世界著名首饰设计师(如Cartier Fabergetiffany)均利用铂金创造出不朽的杰作。举世闻名的霍普(希望)钻石,也被永远地镶嵌在铂金链上。
20世纪初,铂金在美国成为最受喜爱的首饰用贵金属。它天然的白色光泽征服了无数名门贵族的心。第二次世界大战爆发后,由于铂金具有很重要的军事用途,美国政府曾一度禁止铂金的非军事使用,用白色K金(黄金与其他白色金属的合金)替代铂金,但是白色K金从光泽、硬度等多方面永远无法取代铂金。
到21世纪的今天,铂金的首饰用途又得到发扬光大,其稀有、纯净、坚硬的三大特性以及其天然白色光泽依然令追求时尚的男女倾倒。
铂金稀有,是因为铂金的储量远远低于黄金。铂的密度是21.45g/cm3,1万吨铂体积只有466m3,至今全球的铂金储量加在一起也只够装满一个中等大小的房间,而1oz铂金需从10吨铂金矿石中历经5个月才能提炼出来。
铂金纯净,是因为铂金首饰通常含有90%的纯铂金,其他的10%也主要是铂族金属。相比之下,18K的白色K金仅含75%的纯黄金,而且铂金的白色光泽自然天成,长期佩带也不会褪色。
铂金坚硬,是因为铂金的密度高,强度几乎是黄金的两倍,从而成为镶嵌各种钻戒的最佳选择。铂金的延展性好,1g铂金可以拉出2km长的细丝。铂金坚硬度高,使其不易磨损因而可以长久保存。
铂金的内在价值及其优雅光泽给无数首饰设计师以无穷的灵感,首饰界或时装界都热衷于再次掀起“白色浪潮”。法国的设计师Cartier称白金首饰为“贵金属之王”;Giorgio Armani 在其设计的晚礼服中使用铂金丝;Calvin Klein也曾使用铂金丝编织其设计的晚礼服。
日本曾经是最大的铂金首饰市场,其铂金首饰在设计、制作方面具有代表性。其铂金首饰做工精细,从浇铸到抛光,无不精益求精;设计风格既时尚又含蓄。
中国在刚进入21世纪时还是世界第二大铂金首饰市场,但到2001年就成为世界第一大铂金消费国。不过中国在铂金设计理念以及加工工艺上还有待进一步提高,为满足消费者对个性化、时尚化首饰的需求。国际铂金协会为此在上海等地举行了首饰设计家专题讲座,聘请国际知名设计师(如日本十大著名首饰设计师之一的Sekikazu先生)向中国铂金首饰设计师传授设计理念和技巧。
岁月的流逝没有带走人们对铂金的爱,却更增添了人们对铂金的欣赏。铂金的魅力在于它带给人们一种安详的由内到外的回味美,其价、其坚、其真、其纯、其优雅气质,无不让人觉得铂金值得拥有。
2.铂金的七大特点
铂金,由于其特有的品性一向被视为名贵的贵金属,近年来国际铂金协会更是极力推崇,其在结婚戒指中占据愈来愈重要的地位。
在距今3000年前的古埃及时代,铂金已被使用。考古学家曾发现一个埃及女祭司棺木上缀有铂金制成的象形文字,历经长久时间仍能保持完美,不失其原有光泽,充分证明了铂金的持久与稳定性。随着后来南非金伯利矿挖出第一颗钻石,铂金与钻石的搭配,使之大放异彩。意大利铂金协会曾推出一系列新型的结婚钻戒,而且提出了铂金的7个特点,表明铂金之所以成为贵金属最佳选择的依据:
1)纯度最高。铂合金里有95%的纯铂,而18K金为75%的黄金,可见铂金首饰纯度更高。
2)最稀有性。每年世界上产140吨铂金,而黄金年产量可达3300吨。
3)只有技艺熟练的工匠才能制作。铂金熔点比黄金高,对加工技术及熟练程度要求也更高。
4)最稳定性。铂金对酸、碱、高温等的抵抗力最强,不会褪色或变色。铂金戒指一般不变形。
5)光泽度、延展性好。铂金拥有自然的白色光泽,不会影响宝石的颜色,而且可令宝石放出光彩和“火”来,良好的延展性亦使其适宜加工。
6)绝对不会使首饰佩戴者有过敏反应。
7)贵重且出众。
3.铂金的成色
国际上铂金的标志是Pt、Plat或Platinum等,纯度以千分数字代表,如Pt900表示纯度是900‰。铂金饰品的规格标示有Pt1000、Pt950、Pt900、Pt850。铂合金首饰中Pt和Pd的总含量不得少于950‰。
4.铂金的种类
纯铂金:最高成色的铂金。常用于制作订婚戒指,以表示爱情的纯贞和天长地久。在国外,许多人认为用黄金镶嵌钻石,可能导致钻石泛黄,从而大大降低钻石的价格。而用铂金镶嵌钻石,可以保持钻石的纯白颜色,特别是作订婚戒指,用铂金镶嵌钻石,既洁白又晶莹,象征纯洁的爱情永恒长久。然而,尽管铂金的硬度比黄金高,但镶嵌钻石和珠宝仍感不够,往往需掺入“金”,制成“铂合金”来镶嵌钻石等。
铱铂金:铱与铂组成的合金,颜色亦为银白色,具强金属光泽,硬度较高,相对密度亦大,化学性质稳定,是极好的铂合金首饰材料。
K白金:黄金和其他金属熔炼而成的白色合金。由于铂金产出稀少,价格昂贵,加上熔点高,所以一般国家很少用铂金来生产真正的K白金。目前,为了迎合广大消费者对铂金的需求,选用黄金和钯金或镍、银、铜、锌等金属熔炼成一种白色的合金,称之为“K白金”。K白金的成色与K黄金一样,黄金在其中所占质量的份数,则为“K白金”的K数。如18K白金、14K白金,其中黄金的含量分别为75%和58.5%。
5.铂族金属
在矿物分类中,铂族元素(铂、钯、锇、铱、铑、钌)矿物属自然铂亚族,包括铱、铑、钯和铂的自然元素矿物。它们彼此之间广泛存在类质同象置换现象,形成一系列类质同象混合晶体。铂族矿物均为等轴晶系,单晶体极少见,偶尔呈立方体或八面体细小晶粒产出。一般呈不规则粒状、葡萄状、树枝状或块状形态。颜色和条痕为银白色至钢灰色,金属光泽,不透明,无解理,锯齿状断口,具延展性,为电和热的良导体。由铂族矿物熔炼的金属有钯金、铑金、铱金、铂金等。
钯金:主要由自然钯熔炼而成,银白色,外观与铂金相似,金属光泽,硬度4~4.5,相对密度12,熔点为1555℃,化学性质较稳定。因产量比铂金和黄金大,故价值低,很少用来制作首饰。但随着市场价格的上涨,当铂不够用时,钯金在市场中所占份额可能增大。另外,也有人以钯金假冒铂金,需要消费者注意。
铑金:主要由自然铑提炼而成,是一种稀少的贵金属,银白色,金属光泽,不透明,硬度4~4.5,相对密度12.5,熔点高(1955℃),化学性质稳定。由于铑金耐腐蚀,而且光泽好,因此常用于电镀业,将其电镀在其他金属表面,镀层色泽坚固,不易磨损,反光效果好。
铱金:主要由自然铱或锇铱矿提炼而成,颜色为银白色,具强金属光泽,硬度7,相对密度22.40,性脆,但在高温下可压成箔片或拉成细丝,熔点高,达2454℃,化学性质非常稳定,不溶于王水。主要用于制造科学仪器、热电偶、电阻丝等,高硬度的铁铱和铱铂合金常用来制造笔尖和铂金首饰。
铂金:由自然铂、粗铂矿等矿物熔炼而成,因“铂”由“金”和“白”两字组合,颜色又为银白色,故亦称“白金”。其色泽银白,金属光泽,硬度4~4.5,相对密度为21.45,熔点高为1773℃,富延展性,可拉成很细的铂丝,轧成极薄的铂箔,化学性质极稳定,不溶于强酸强碱,在空气中不氧化。它广泛用于珠宝首饰业和化学工业中,用以制造高级化学器皿、铂金坩埚以及加速化学反应速度的催化剂等。
6.铂金的发现及应用历史
人类对铂金的认识和利用要比黄金晚,大概有2000多年的历史。根据考古资料论证,在公元前700多年时,古埃及人已能将铂金加工成工艺水平较高的铂金饰品。中美洲的印第安人,远在哥伦布发现新大陆之前,也盛行过铂金饰物。那时其他地区的人们对铂金还一无所知。16世纪初,大批的西班牙冒险家蜂拥到非洲和美洲去探金寻宝。当时,在厄瓜多尔的河流中淘金时,一再发现有一种白色金属混杂在黄金中,这很可能就是珍贵的铂金。但由于当时科学不发达,识别能力低下,面对银晃晃的铂金,那些殖民者却把它称之为“劣等碎银”而抛弃。
直到1748年,西班牙著名科学家安东尼·洛阿在平托河金矿中发现了银白色的自然铂,他进行了仔细研究,发现自然铂的化学性质非常稳定,延展性极好,熔点亦高,相对密度极大,与金属银有明显的区别。安东尼是第一位对铂金进行详细研究的学者。1780年,巴黎一位能工巧匠为法国路易十六国王和王后制造了铂金戒指、胸针和项链,路易十六夫妇成为世界上有记载的第一位拥有铂金饰品的人。从此以后,铂金声誉大振,一跃而居黄金饰品之上,为皇亲国戚、达官显贵、富商巨贾所宠爱。
铂金色泽淡雅而华贵,象征纯洁与高尚。因此,人们把它作为爱情的信物,制成订婚戒指,以表示爱情纯真、天长地久。钻石镶嵌在银白色的铂金托上,则钻石的晶莹与铂金的光辉交相辉映,衬托出钻石的洁白无瑕、雍容华贵。
7.铂族金属的资源概况
据不完全统计,世界铂金总储量约为1.4万吨(铂族元素矿产资源总储量约为3.1万吨)。虽然有60多个国家都发现并开采铂金矿,但其储量却高度集中在南非和前苏联。其中南非(阿扎尼亚)的铂金储量约为1.2万吨,以德兰土瓦铂矿床最著名,是世界上最大的铂矿床;前苏联的铂金储量为1866吨,曾在乌拉尔砂铂矿中发现过重达8~9kg的自然铂,在原生矿中也获得过重427.5g的自然铂。两者的总储量占世界总储量的98%。
据The Journal ofthe SAIMM杂志1995年3/4月刊(第75~81页)估算,南非发现的铂族金属矿床储量约占世界上所有铂族金属矿床储量的72%,南非生产的铂族金属中的3种金属即铂、钯和铑的产量占世界上这3种金属产量的60%(每年约286吨)。
中国铂族金属矿产资源比较贫乏,总保有储量铂族金属不足千吨。我国已探明铂族金属的矿区有35处,分布于全国10个省(区),其中以甘肃最多,占全国总储量的57%;其次是云南、四川、黑龙江等省。铂族金属矿床类型主要为岩浆熔离型铜镍铂钯矿床、热液再造型铂矿床和砂铂矿床,以前者最重要,如甘肃金川白家嘴子矿床。铂族金属成矿时代主要为古元古代和古生代。
㈢ 铂族金属矿
铂族金属矿床主要来源是原生矿床,也有少数采砂铂矿地区。关于铂族金属来源、矿床类型及其相对重要性等,我们在2001年出版的《国外矿产勘查形势与发现》中已有较全面概述,在此不再重复。关于其主要来源的层状镁铁质-超镁铁质杂岩型与硫化铜镍矿有关的铂族金属矿床勘查的近况,在本文前面“铜矿”及“镍钴矿”部分已述及,在此亦不重复。这里主要介绍以铂族金属为主的矿床。国外铂族金属勘查费连续7年增长。
加拿大萨德伯里是以铜镍为主、伴有钴和铂族金属的硫化物含量丰富的矿床,过去也一直注意勘查开发此类矿化。这当然也是占其铂族金属资源绝大部分的主要矿化。不过在伦敦上市的主要在南非开采、冶炼铂的Lonmin公司最近与加拿大Inco公司签订了一合作协议,要勘查Inco在萨德伯里盆地的一些矿地,目标是找目前主要的富硫化物高品位镍铜钴铂族金属矿化之外的低硫化物富铂族金属矿床。此类铂族金属矿化近来在萨德伯里已有一些发现,包括Lonmin与Wallbridge矿业公司合作项目在接近萨德伯里著名的镍铜矿床底板中有此发现。Lonmin公司认为萨德伯里盆地有此类未开发铂族金属矿床的显著远景。
俄罗斯诺里尔斯克的铂族金属产量和矿石铂族金属品位过去从未正式公布,西方估计其2002年产铂65万盎司、钯270万盎司、铑6万盎司,铂族金属平均品位为10~11克/吨。矿石还含镍1.8%、铜3%。最近俄首次公布了2005年上半年的铂产量为35.5万盎司、钯148万盎司(包括极地和科拉半岛产量)。预期全年产铂73万盎司、钯308万盎司。
铂族金属主要产自南非布什维尔德杂岩体。该杂岩体已知有3个有经济价值铂族金属矿层(梅伦斯基层,UG2铬铁岩层和Platreef)。矿床主要分布在杂岩体的呈弧形分布的东西两翼,主要生产矿层是先前发现的梅伦斯基层(与少量镍铜硫化物有关)及其下后来发现含铂族金属的UG2铬铁岩层。这两矿层均产在杂岩体中,离杂岩体底面较远。铂族金属探采传统上集中于东西翼。杂岩体北翼大体呈南北向,铂族金属矿化产在杂岩体底部,即Platreef(浸染状、网状、块状),与镍铜硫化物有关,厚度可以较大,生产矿山较少,但目前勘查工作不算少。
Pan Palladium公司在北翼有Grass Valley项目,有概略储量2900万吨,超过120万盎司铂族金属,还有镍和铜。往北有Aurora项目,有5040万吨矿石,平均含铂族金属1.19克/吨、铜0.21%、镍0.07%,目前仍在钻探。Aurora项目4个矿地中的3个合计推测资源为1.188亿吨,含铂+钯+金1.39克/吨、镍0.05%、铜0.08%(以铂+钯+金1克/吨为边界品位,据78个勘查孔结果计算)。Afriore公司在Akanani矿地勘查Platreef,最近几孔打到15~30米左右的矿化段,含铂1.40~1.68克/吨,钯1.32~2.04克/吨,金0.16~0.25克/吨,镍0.17%,铜0.11%。钻探已追索到矿化沿走向长6.5公里,沿走向及往深处均未探到边。矿化产在辉石岩中,在长3.6公里段算得资源1.83亿吨,含铂2克/吨,钯2.1克/吨,铑0.1克/吨,金0.3克/吨,镍0.24%,铜0.14%,平均厚16.6米。Anooraq资源公司在北翼Boikgantsho(在Reitfontein)矿地的Drenthe和Witrivier矿床,钻探结果合计有推定资源1.7666亿吨,含铂0.57克/吨,钯0.69克/吨,金0.09克/吨,镍0.13%,铜0.08%;推测资源1.0408亿吨,含铂0.52克/吨,钯0.63克/吨,金0.09克/吨,镍0.14%,铜0.09%。其中Drenthe矿床钻探已控制走向长4.5公里,矿化大部产在杂岩体底部粗粒辉石岩中。与梅伦斯基层和UG2层相比品位较低,但厚度较大。该矿床有资源9940万吨,含铂+钯+金1.31克/吨,镍0.16%,铜0.1%。矿体厚9~45米(一般十余至20米),可露采。
Cluff公司在勘查布什维尔德杂岩体东翼的Sheba's Ridge矿床,在Groblersdal的西南20公里,矿化亦产于杂岩体底部的Platreef,总厚约80米,分两带,下部为高品位带,上部为低品位带。经最近两年广泛钻探,2005年5月报道已有确定资源4.09亿吨,含镍0.18%,铜0.07%,铂+钯+金0.74克/吨;推定资源3.13亿吨,含镍0.18%,铜0.07%,铂+钯+金0.80克/吨;推测资源5300万吨,含镍0.17%,铜0.05%,铂+钯+金0.71克/吨。合计矿石资源7.75亿吨,含铂+钯+金590吨、镍140万吨、铜53万吨。储量为2.91亿吨,含镍0.20%,铜0.08%,铂+钯+金0.90克/吨。矿体缓倾板状,可露采18年。年产镍23700吨、铜12000吨、铂9.4万盎司、钯27.4万盎司、铑5000盎司、金2.15万盎司。此项目距该公司Blue Ridge项目30公里,那里2003年已完成可行性研究,圈定铂族金属加金确定和推定资源540万盎司,在Blue Ridge West项目,钻到UG2富铬层含铂族金属加金4.3克/吨。在Sheba's Ridge矿地也发现有3个矿化层出露于走向长6~9公里范围内,倾角平均20°。在厚度较大的主要对象Platreef之上约150米有一层称Platchro的矿层(UG2型?),铂族金属品位高,但变化大。其上80米为梅伦斯基型矿层。布什维尔德杂岩体东翼南部Everest铂项目为UG2矿层,2004年10月报道有资源4580万吨,含铂+钯+铑+金3.56克/吨,计划2006年出精矿,年产铂族金属22.5万盎司。东翼还有Two River项目,UG2层有资源4000万吨,铂族金属平均为4.18克/吨,铂∶钯为5∶3。也有梅伦斯基层矿化。东翼还有大Messina铂项目(约翰内斯堡北约250公里),分3段,共有确定资源铂族金属535万盎司,推定资源1081万盎司,推测资源564万盎司。其中Dwaalkop段走向长6公里,算至1000米深,确定和推定资源有6481万吨,铂族金属加金平均品位为4.38克/吨(即285吨),其中梅伦斯基层为2793万吨,品位3.71克/吨;UG2层3668万吨,品位4.88克/吨。
布什维尔德杂岩体西翼Leeuwkop铂族金属矿床可行性研究已完成,其中UG2层有推定资源4700万吨,含铂3.1克/吨,钯1.5%克/吨,铑0.5克/吨,金<0.1克/吨;推测资源1.65亿吨,含铂4.9克/吨,钯2.9克/吨,铑0.4克/吨,金<0.1克/吨。梅伦斯基层有推测资源1.38亿吨,含铂2.1克/吨,钯1.1克/吨,铑0.1克/吨,金0.3克/吨。拟先只采UG2层,因其品位较稳定,厚度也较大。西翼还有其他一些项目在进行中。
南非Mpumalanga省的Spitzkop铂族金属矿床已证实为高品位近地表缓倾矿床,以铂族金属加金3克/吨为边界品位,在UG2层圈出资源3746万吨,含铂3.49克/吨,钯2.20克/吨,铑0.65克/吨,钌1.03克/吨,铱0.35克/吨,金0.08克/吨,厚0.7~2.7米。梅伦斯基层有推定资源4738万吨,含铂1.3克/吨,钯0.7克/吨,铑0.07克/吨,钌0.15克/吨,铱0.03克/吨,金0.18克/吨。
在布什维尔德杂岩体范围内,除上述层状矿化外,还有少数产在纯橄岩岩筒中的铂族金属矿化。此外最近有处理布什维尔德杂岩体Kroondal矿山铬铁矿尾矿生产铂族金属的项目,月处理2万吨尾矿(平均品位为4克/吨铂族金属),2006年要产2.8万盎司铂族金属。
南非除布什维尔德杂岩体外,在西北省有一个产在Kraaipan绿岩带中的Stella层状火成杂岩体,在约翰内斯堡市西330公里,其中卡拉哈里铂族金属矿地在12公里长杂岩体中,已查明7个矿床(合计走向长8公里)。有几个矿层,有的品位较高(厚7~8米,含铂族金属约3.6克/吨)。钻探已圈定340万盎司铂+钯+铑,包括高品位的140万盎司,可露采,以后井采,在继续钻探。
津巴布韦的Ngezi项目2003年进行了可行性研究,铂族金属储量大增。有证实和概略储量3.256亿吨,含铂1.65克/吨、钯1.35克/吨、铑0.14克/吨、金0.22克/吨。
塞拉利昂约克铂族金属项目在2004年已追索出8.5公里长、2米厚的含铂族金属层位,并在其东2公里找到另一平行含矿层(已追索1.2公里)。
在西澳大利亚北部金伯利地区,1962年西澳大利亚州地质调查局发现Panton基性-超基性层状岩体中的铂族金属矿床。岩体面积为10×2.5平方公里,厚1.7公里,产在年龄为18余亿年的活动带中,位于著名的阿盖尔金刚石矿床南南西约100公里。2000年起Panton项目又进行钻探。有3个主要含矿带,顶部和中部为铬铁矿带(品位较高),还有品位较低的纯橄岩带。2004年时有资源(主要为确定和推定级)1000万吨,含铂2.51克/吨,钯2.91克/吨,金0.40克/吨,镍0.30%,铜0.09%。铂族金属加金总资源可有450万盎司。目前还不能经济开采。西澳大利亚还有Munni Munni基性-超基性侵入体铂族金属矿床,已查明有铂族金属加金85.7万盎司。
巴西塞阿腊州Pedra Branca铂族金属项目仍在勘查,有些探区钻探证实有连续的重要矿化。
据2003年8月报道,加拿大安大略省北部伊勒湖钯矿床经研究发现矿体在采坑下呈直立,有证实和概略储量3900万吨,含钯1.89克/吨,铂0.21克/吨,金0.15克/吨,铜0.06%,镍0.08%。此外有确定和推定资源1370万吨,含钯1.71克/吨,铂0.21克/吨,金0.14克/吨,铜0.07%,镍0.08%,还有少量推测资源。该矿床的高品位带被认为是岩浆矿化热液的富集。安大略省马拉松铂族金属项目有确定资源800万吨,含钯1.37克/吨,铂0.33克/吨,金0.11克/吨,铜0.39%;推定资源1500万吨,含钯1.38克/吨,铂0.35克/吨,金0.12克/吨,铜0.39%;推测资源840万吨,含钯1.46克/吨,铂0.37克/吨,金0.12克/吨,铜0.38%。该省萨德伯里附近的River Valley铂族金属项目经几年钻探,至2004年中有确定和推定资源2540万吨,含钯0.98克/吨,铂0.34克/吨,金0.06克/吨,镍0.02%,铜0.10%;推测资源360万吨,含钯0.76克/吨,铂0.28克/吨,金0.05克/吨,镍0.02%,铜0.09%。此矿床被认为属“接触型”矿化,产在层状侵入岩体底部,中含不少围岩捕虏体,认为岩浆与围岩碎块发生过混染(H2O和SiO2可能有所增高),形成角砾岩与伟晶岩,并导致硫化物饱和。
最近报道格陵兰斯凯尔嘎德层状岩体中的铂族金属和金矿化,有资源15.2亿吨,含铂0.61克/吨、钯0.04克/吨、金0.21克/吨。
俄罗斯科拉半岛Federov Pansky(Pana)层状镁铁质侵入体中有铂族金属矿化。该地在贝辰加镍铜矿区东南约200~300公里,现有东Pansky等项目在工作。1940年在完成该区1∶10万地质填图时,就报告此侵入体中有铂族元素。1986~1991年苏联国家勘查队在勘查镍时又报告其含异常量铂族金属。1993年BHP公司开始参与组成联合项目,当时告知有含铂族金属的“北矿层”。1995年又在底部铜镍矿化中发现铂族金属。1993~1999年勘查工作包括完成地质、物化探和8500米岩心钻探,得铂族金属品位为数克/吨(4.21~4.34克/吨)、金0.1~0.5克/吨,铜0.1%~0.4%、镍0.1%~0.3%。岩体所见总厚4000多米。矿化有3层:底层,北层(在中下部),南层(上部)。目前一些项目也报道有3层位。主要勘探对象是底层,多产在含硫化物辉长岩(有的呈伟晶状)中,有人认为亦属“接触型”。钻探结果矿化厚1~10余米,含钯+铂+金1~10余克/吨。有资料称此侵入体东段的铂族金属资源有1600吨。有的报道称发现一个350吨的铂族金属矿床。
芬兰北部拉普兰地区的“北极区铂项目”主要矿床产在波尔蒂莫基性—超基性侵入岩体中。阿赫马瓦拉和孔蒂亚尔维矿床(两者合称Suhanko项目)是主要勘查对象。采用了区域冰碛物化探、局部的激发极化测量及地面磁测。矿化主要产在侵入体底部(有人认为亦属“接触型”)。在侵入体内部也发现另一含铂族金属层位。2003年7月已圈出资源1.567亿吨,含钯1.84克/吨,铂0.46克/吨,金0.13克/吨,铜0.20%,镍0.09%,但经2004年进一步广泛钻探和建模,品位降低,从原认为含铂+钯+金超过2克/吨,降至低于2克/吨,加上估计成本增长,钯价下跌,且钯近期市场前景也不好,所以目前在考虑一小规模项目,同时等待这些因素的改善。
除上述主要类型铂族金属矿床外,与造山带中心型基性—超基性侵入杂岩(主要是其中的纯橄岩)有关的铂族金属矿床也引起了人们注意。西班牙阿瓜布兰卡镍铜钴铂族金属矿床已投产,它被认为是造山同期或造山期后的正岩浆矿化。现其所在地带一些类似岩体的矿化远景也已引起注意。美国阿拉斯加和俄罗斯乌拉尔是此类铂族金属原生矿床和有关砂矿床的典型地区,所以此类侵入体和矿床亦称为阿拉斯加-乌拉尔型。美国有公司就注意到在阿拉斯加山脉南侧距阿克累季400多公里处有一系列侵入岩和喷出岩分布,且已知有许多镍铜铂族金属以及金矿点,拟在该区找铂族金属矿。在克奇肯北Union Bay有铂族金属联合勘查项目。乌拉尔地区也已在进行铂族金属勘查。在俄罗斯堪察加科里亚克地区,报道称最近十几年就产铂约45吨,主要采自砂矿,其中有重1.2公斤的自然铂块。原生铂矿化则产在纯橄岩中。据说该区过去因系军事区而未开采。
㈣ 铂族金属的其他知识
铂族金属除锇为蓝灰色金属外,其他均为银白色金属。它们对普通的酸和化学试剂有优良的抗蚀性能。
钯对酸的抗蚀能力稍差,能很快地溶解于硝酸中。铱、铑、钌能抗单一的酸和化学试剂的侵蚀,甚至在王水中也很难溶解。
铂和铑的抗氧化性很好,在空气中能长期保持光泽。不要让佩戴的铂金饰品染上油污或漂白水,油污会影响饰品的光泽;漂白水可能会使首饰产生斑点。一定不要将铂金首饰和黄金首饰同时佩戴,因为黄金质地较软,如果互相摩擦,黄金粉末会吸附在铂金上,使铂金变黄,影响铂金特有的纯净光泽。如果你的铂金饰品上镶有钻石,建议你每年将铂金饰品送到珠宝店去检验一下,及时进行专业清洁和整修,令铂金钻石首饰常戴常新。
铂和钯对气体有很强的吸附能力,当粒度很细(如铂黑、钯黑)或呈胶态(如胶体铂)时,吸附能力就更强,因此它们具有优良的催化特性(见金属催化剂)。铂族金属为过渡金属,有多个化合价,最稳定的化合价如下:钌为+3;铑为+3;钯为+2,+4;锇为+3,+4;铱为+3,+4;铂为+2,+4。它们有生成络合物的强烈倾向,最常见的是生成配位数4或6的络合物。总之,它们的化学性质很复杂。 国外铂族金属生产的发展概论
世界铂族金属工业生产开始于1778年,1823年以前主要依靠哥伦比亚的砂铂矿。1778~1965年,哥伦比亚共生产铂族金属约104吨,其最高年产量为(1928年)1.93吨。1824年俄国乌拉尔大型砂铂矿开采以后,成为世界上最大生产者,1912年的产量曾达6.5吨,到1930年,共生产铂(及少量铱、锇)约245吨。1911年全世界生产6.189吨铂族金属。其中俄国占93.1.,哥伦比亚占6.1%,美国占0.5%,澳大利亚占0.3%。L.Howe估算,截至1917年1月,世界所产铂族金属(249~342吨)其中约90%来自俄国。
1952年后,加拿大产量显著增加,1936年超过苏联居世界首位。60年代以后,苏联、南非成为最主要的生产者。苏联、南非、加拿大的产量占世界产量的98%以上。1980年世界共产铂族金属205吨。其中南非97.9吨,苏联96.4吨,其他10.7吨(主要为加拿大生产)。1985年世界生产铂族金属230吨,苏联和南非分别为115吨和100吨,合计占世界产量的93%。1986年产量为255吨,苏联和南非分别为124吨和116吨,占世界产量的95%。表17-2为世界在1921~1982年间的铂族金属产量的统计。
目前南非是最大的产铂国,(年产量占世界总产量的三分之二)主要是开采布什维尔德火成杂岩体中的麦伦斯基矿脉。UG-2矿脉因为品位高(3~8g/t,平均约5g/t)受到重视而开采,但其产量随市场供需求及价格情况而变动。波动幅度达三分之一。南非最大的铂公司是吕斯腾堡矿业公矿占7%,另外3%由乌拉尔及远东阿尔丹地区的砂矿提供。
加拿大的产量中,国际镍公司占90%,鹰桥镍公司占9%,铂产量(吨)为:1980年,40;1981年,37;1982年,25;1983年,25。其次是英帕拉公司,相应的年产量(吨)为:30;26;22和21。第三是西铂公司,相应年产量(吨)为:2.6,2.9,3.1和2.5。另外还有兰特矿业公司(年生产能力3.7~5.6吨),阿托克公司(约0.5吨)。南非供应西方所需钯量的1/3,1981年产量29吨。
苏联的产量中,诺里尔斯克共生矿中90%,科拉半岛共生诺兰达铜公司从铜冶炼中回收少量。
许多国家都积极勘探和开发本国的铂族金属资源,但观其资源及生产前景,今后世界铂族金属的供给仍然主要靠南非、苏联,其中南非主要产铂,苏联主要是钯。
中国铂族金属生产
中国在1965年以前仅从有色金属冶炼的副产品中回收数量有限的铂钯。此后,中国建立,并扩大综合回收铂族金属,其产量逐年增长。 砂铂矿或含铂族金属的砂金矿用重选法富集可得精矿,铂或锇、铱的含量能达70%~90%,可直接精炼。
砂铂矿资源日渐减少,且因近代有色金属工业发展,50年代以来铂族金属主要从铜镍硫化共生矿中提取,小部分从炼铜副产品中提取。铜镍硫化共生矿在火法冶金时,精矿中所含的铂族金属90%以上可富集于铜镍冰铜(锍)中。再经转炉吹炼富集成高冰镍后,缓冷、研磨、浮悬和磁选分离,得含铂族金属的铜镍合金。把这种合金硫化熔炼,细磨磁选,以分离铜镍,产出含铂族金属更富的铜镍合金。将此合金铸成阳极,进行电解时,铂族金属进入阳极泥。阳极泥经酸处理后,就可得铂族金属精矿。采用羰基法从镍精矿或铜镍合金制取镍时,铂族留于羰化残渣中,经硫酸处理或加压浸出(见浸取)其他金属后可得铂族精矿。中国金川有色金属公司将含铂族的铜镍合金,再次硫化熔炼和细磨、磁选得到富铂的铜镍合金,用盐酸浸出分离镍,用控制电位氯化法分离铜,然后提取铂族金属。
铂族含量高的高冰镍(如南非的原料),直接用氧压下硫酸浸出,或氯化冶金分离其他金属后获得铂族精矿。铂族精矿可直接溶解、分离、提纯,或先将锇、钌氧化挥发分离后,再分离、提纯其他铂族金属(见镍冶炼过程有价金属的回收)。
在铜的火法冶金和电解精炼过程中,铂族金属和金银一起进入阳极泥。用此种阳极泥炼出多尔银(含少量金的粗银),铂族金属富集于多尔银中。铂族金属在火法炼铅过程中进入粗铅,可用灰吹法除铅得多尔银,铂族便富集其中;如果粗铅加锌脱银,铂族金属富集于银锌壳中,然后脱锌得多尔银。多乐银电解精炼时,为了避免钯损失于电解银中,银阳极的含金量常控制在小于4.5%,同时控制金钯比等于或大于10。若部分钯和少量铂进入硝酸银电解液,可用活性炭吸附,或用“黄药”选择性沉淀加以回收。通常在电解银时,铂族金属富集于银阳极泥中。如铂族金属含量较高,可先用王水溶解阳极泥,然后分别回收;如含量较低,常用硫酸溶解除银,残渣铸成粗金电极,然后电解提金;铂、钯富集于电解母液中,用草酸沉淀金后,用甲酸钠沉淀铂和钯加以回收;富集于金阳极泥中的其他铂族金属可再分离。 铂族金属的提取和精制流程因原料成分、含量的不同而异,典型流程见图。将铂族金属精矿或含铂族金属的阳极泥用王水溶解,钯、铂、金均进入溶液。用盐酸处理以破坏亚硝酰化合物(赶硝),然后加硫酸亚铁沉淀出金。加氯化铵,铂呈氯铂酸铵【(NH4)2PtCl6】沉淀出,煅烧氯铂酸铵可得含铂99.5%以上的海绵铂。分离铂后的滤液,加入过量的氢氧化铵,再用盐酸酸化,沉淀出二氯二氨络亚钯【Pd(NH3)2Cl2】形式的钯,再在氢气中加热煅烧可得纯度达99.7%以上的海绵钯。
经上述王水处理后的不溶物与碳酸钠、硼砂、密陀僧(PbO)和焦炭共熔,得贵铅。用灰吹法除去大部分铅,再用硝酸溶解银和残留的铅,铑、铱、锇、钌富集于残渣中。将此残渣与硫酸氢钠熔融,铑转化为可溶性的硫酸盐,用水浸出,加氢氧化钠沉出氢氧化铑,再用盐酸溶解,得氯铑酸。溶液提纯后,加入氯化铵,浓缩、结晶出氯铑酸铵【(NH4)3RhCl6】。在氢气中煅烧,可得海绵铑。
在硫酸氢钠熔融时,铱、锇、钌不反应,仍留于水浸残渣中。将残渣与过氧化钠和苛性钠一起熔融,用水浸出;向浸出液中通入氯气并蒸馏,钌和锇以氧化物形式蒸出。用乙醇-盐酸溶液吸收,将吸收液再加热蒸馏,并用碱液吸收得锇酸钠。在吸收液中加氯化铵,则锇以铵盐形式沉淀,在氢气中煅烧,可得锇粉。在蒸出锇的残液中加氯化铵,可得钌的铵盐,再在氢气中煅烧,可得钌粉。
浸出钌和锇后的残渣主要为氧化铱(IrO2),用王水溶解,加氯化铵沉出粗氯铱酸铵【(NH4)2IrCl6】,经精制,在氢气中煅烧,可得铱粉。
将铂族金属粉末用粉末冶金法或通过高频感应电炉熔化可制得金属锭。
用溶剂萃取法分离提纯铂族金属的工艺得到应用,常用的萃取剂有磷酸三丁酯(TBP)、三烷基氧膦(TRPO)、二丁基卡必醇(DBC)、烷基亚砜等。
制取高纯铂族金属 一般将金属溶解后,经反复提纯,精制方法有载体氧化水解、离子交换、溶剂萃取和重复沉淀等,然后再以铵盐沉出,经煅烧可得相应的高纯金属。 铂族金属和合金有很多重要的工业用途。过去主要是制造蒸馏釜以浓缩铅室法制得稀硫酸,也曾用铂铱合金制造标准的米尺和砝码。在19世纪中叶,俄国曾制造铂铱合金币在市场上流通。早年在照相术上采用“铂黑印片术”,大量使用铂盐,印出的照片美观而持久,一般已不用此法。
铂族金属及其合金的主要用途为制造催化剂。其活性、稳定性和选择性都好,化学工业上的很多过程(如炼油工业中的铂重整工艺)都使用铂族催化剂。氨氧化制硝酸时,使用铂铑合金网作催化剂。
在铂铑网下增加金钯捕集网以减少铂、铑的损失。钯是化学工业中加氢的催化剂。此外消除汽车排气污染的催化剂用量增长极快。在美国用于汽车排气净化的铂,1978年为60万金衡盎司(1金衡盎司=31.1035克),占总消费量的51.3%,1979年为66万金衡盎司,占66%。
铂铑合金对熔融的玻璃具有特别的抗蚀性,可用于制造生产玻璃纤维的坩埚。生产优质光学玻璃时,为防止熔融的玻璃被玷污,也必须使用铂制坩埚和器皿。1968年国际实用温标规定,在630.74~1064.43℃范围内的测温标准仪器是 Pt-10Rh/Pt热电偶。用于测量13.81~903.89K温域的标准仪器是铂电阻温度计,其电阻器必须是无应变退火后的纯铂丝,100℃时的电阻比(R100/R0)应大于1.39250。
铂铱、 铂铑、 铂钯合金有很高的抗电弧烧损能力,被用作电接点合金,这是铂的主要用途之一。铂铱合金和铂钌合金用于制造航空发动机的火花塞接点。
铂的化学性质稳定,纯铂、铂铑合金或铂铱合金制造的实验室器皿如坩埚、电极、电阻丝等是化学实验室的必备物。铂钴合金是一种可加工的磁能积(即电磁能密度)高的硬磁材料。铂和铂合金广泛用于制造各种首饰特别是镶钻石的戒指、表壳和饰针。铂或钯的合金也可作牙科材料。
铂、钯和铑可作电镀层,常用于电子工业和首饰加工中。银和铂表面镀铑,可增强表面的光泽和耐磨性。
涂钌和铂的钛阳极代替了电解槽中的石墨阳极,提高了电解效率,并延长电极寿命,是氯碱工业中一项重要的技术改进,为钌在工业上使用开辟了新途径。锇铱合金可制造笔尖和唱针。钯合金还用于制造氢气净化材料和高温钎焊焊料等。在化学工业中还使用包铂设备。 铂族金属主要生产国的产量见表2。铂族金属价格波动很大,总的趋势是上涨(表3)。在各部门消耗铂和钯的情况,以美国为例,见表4。
㈤ 铂族金属
王淑玲
2005年世界铂族金属矿山产量约为1655.8万oz,同比增长4.7%。铂供应量同比增长2.1%,需求量同比下降1.0%,相对需求缺口缩减到4.2万 oz。钯金属供应量上升9.4%,需求量上升6.2%,市场仍相对供应过剩88.1万oz,2006年受需求和投机买卖的推动,铂族金属价格全面上涨,国际铂年均价达11142美元/oz,同比上升27.3%;钯价320美元/oz,同比大幅上升 59.2%;铑价同比进一步大幅度增长 122.0%,达 4444美元/oz。
一、储量和资源
截至2006年底世界铂族金属储量和储量基础分别为71000t和80000t,与2005年相同。南非铂族金属储量居世界首位,其次有俄罗斯、美国和加拿大,四国储量合计占世界总储量的99%(表1)。世界铂族金属资源量估计在10万t以上,主要产于南非的布什维尔德杂岩体中。南非的17个生产矿山均产在布什维尔德杂岩体中,其中12个矿山从梅林斯基层和UG-2铬铁矿岩中生产,一个矿山从杂岩体北翼的杂岩体底部(Platreef)中生产。
表1 2006年世界铂族金属储量和储量基础 单位:t
资料来源:Mineral Commodity Summaries,January 2007。
铂族金属矿床主要有3种类型:①与基性-超基性岩有关的硫化铜-镍矿型铂族金属矿床,是世界铂族金属储量和产量的最主要来源,著名矿床有南非布什维尔德杂岩体铜镍硫化物铂族金属矿床,俄罗斯诺里尔斯克含铂族金属铜-镍硫化物矿床和加拿大萨德伯里含铂族金属铜-镍硫化物矿床等;②与基性-超基性岩有关的铬铁矿型铂族金属矿床,如南非布什维尔德杂岩体中与UG-2铬铁岩层有关的铂族金属矿床和俄罗斯的与纯橄榄岩中巢状铬铁矿矿体有关的铂族金属矿床等;③砂铂矿床,主要分布于哥伦比亚、美国、加拿大和前苏联。
与上述传统类型不同,近年俄罗斯在伊尔库茨克州发现产在黑色页岩系中的苏霍伊洛克(“干谷”)矿床有金储量1550t,铂储量约250t。俄地质学家认为,这一新类型的发现将改变世界铂族金属来源的格局。
铂族金属矿床是近年国外矿产勘查的一个新热点,2005年世界铂族金属勘查继续升温,主要勘查发现的有意义铂族金属矿床仍在南非,African Platinum公司在南非的Leeuwkop地区,勘查新发现429.2 t 铂族金属和金资源量,Anooraq Resources 公司在南非的Drenthe地区勘查新发现239.5 t铂族金属和金资源量,Platinum Group Metals公司在南非的Western Bushveld地区勘查新发现195.6 t铂族金属和金资源量,Afriore公司在南非的Akanani地区勘查新发现982.9 t铂族金属和49.7 t金资源量,以及59.8万t镍和34.9万t铜资源量。
2006年铂族金属的勘查预算继续增长,为2.1亿美元,比2005年增长18.9%,铂族金属占全球的勘查份额仍为3%(图1)。
表8 2004~2006年铂族金属价格 单位:美元/oz
注:铂、钯为伦敦下午收盘价,铑为现货价。
资料来源:① Mining Annual Review,2002~2004;②WWW.Kitco.com。
五、重大事件
(1)2006年国际铂年均价再次刷新了历史纪录,达1142 美元/oz,比2005年上升27.3%。
(2)2006年,在投机买卖和汽车工业需求增长的推动下,国际钯价上升,达320 美元/oz,同比上升59.2%。
(3)2006年以来,由于需求的增加导致铑价进一步创历史新高,年均价高达4444美元/oz,同比上升122%。
(4)2006年世界铂族金属勘查投资进一步上升至 2.1亿美元,比 2005年上升18.9%。开发投资为80亿美元,比2005年上升33.3%。
(5)2005年9月南非的安格鲁铂金(Anglo Platinum)公司,受Polokwane冶炼厂发生爆炸影响,精炼铂钯产量下降,没有达到预期。
(6)首饰业钯需求首次突破100万oz,同比大幅度上升27.9%,达113.1万oz,主要是受到中国对高纯钯首饰需求大幅度增加所驱动。
(7)2005年3月,俄罗斯总统普京签署了一份法令,对铂族金属的产量、销量和地质储量统计数据解密。该法令的诞生部分归功于诺里尔斯克(MMC)镍公司为吸引投资,提高了其资产和业绩情况透明度的影响。
(8)2005年9月28日,诺里尔斯克镍公司(MMC)的中期报告中首次公布了铂钯产量。
六、展望
预计2006年铂市场的供应和需求将继续增长。汽车工业在欧洲柴油机车销量的继续增长、亚洲汽车产量的持续增长和各国排放法规更严格化的推动下,对铂的需求将继续增长;首饰业中最大的不确定因素在中国。一方面铂价将走低的预期鼓励了对中国消费可能增长的预期;另一方面,仍处高位的铂价将继续施压于首饰制造商。预计2006年中国铂首饰的消费将低于2005年水平。
在南非扩产项目的进行和津巴布韦产量计划的实施下,预计2006年矿产铂的产量将继续增长,汽车催化剂的回收将进一步增加。估计全年铂供应量将达800万oz,在经历了7年的供应短缺后,首次实现逆转,达到供应平衡,甚至略有过剩。
2006年汽车工业中钯的需求将在北美汽车商“代铂工作”的推动下继续增长,并在柴油机车上崭露头角,会有相当数量采用铂钯量和联合方式。中国钯金首饰因价格优势,消费量将继续增长,预计钯总的需求将继续上升。投资者在铂钯价差、市场新应用等积极因素的推动下,将继续保持对钯的兴趣和热情,因此成为提升钯价的关键动力。
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㈥ 什么是铂族金属
平常,人们把黄金和白银看作最贵重的东西。其实,铂族金属元素比金银高贵得多。铂族元素有6个成员:钌、铑、钯、锇、铱、铂。
铂族的代表是铂,俗称白金,历史上曾经被人们当做废物甚至危险低贱的东西。16—17世纪,西班牙人从南美洲发现这种不知名的白银般的重金属颗粒,把它运回西班牙,以比银便宜得多的价格出售。一些奸狡之徒用它和金混在一起制造“金”首饰和伪金币,国王获悉后发布命令,把所有的铂倒入大海。
1741年,英国的W.布朗利格博士接到亲戚赠送的一块银白色闪亮的矿石——西班牙探金者丢弃的天然白金块。经提炼、化验,于1750年正式宣告发现了新元素铂。人们花了近百年的时间,相继在天然铂矿石里把“贵族之家”的其他成员找齐。之所以这么费劲,是因为它们在地壳里的含量只有十亿分之一,而且往往混杂在其他金属矿中。
目前发现的铂族矿物和含铂族元素的矿物已超过80种。哥伦比亚的普拉梯诺·台尔·平托河和俄罗斯的叶卡捷琳堡的冲积砂铂矿著称于世。白金主要生产国是南非和俄罗斯。南非占世界白金总储量的82.3%,其他有俄罗斯、加拿大、哥伦比亚和美国。1988年,津巴布韦发现一个大铂矿。
中国甘肃省河西走廊北侧有一座新兴的“东方镍都”——金昌市,它是目前我国最大的铂族金属资源和生产基地。近年,在新疆东部又发现一个类似金川的镍矿床。
铂族金属除锇为蓝灰色外,其他均为银白色。铂族金属熔点高,耐腐蚀,热电性稳定,抗电火花的蚀耗性好,有良好的高温抗氧化性能和催化作用,在工业上有广泛的用途。铂大量用作首饰和汽车发动机火花塞电极。
㈦ 工业和市场对铂族金属需求的新变化
由于自然界中铂金的储量比黄金稀少,产量也少,每年全世界铂金的年产量仅140吨左右,远比黄金少;加上铂金熔点高,提纯熔炼铂金较黄金更为困难,耗能较高,所以其价格比黄金更加昂贵是铂金价格走向的基本趋势。对于中国而言,随着国民经济实力的增强、人民群众生活水平的提高,昂贵的铂金饰品正逐渐走入寻常百姓家,万元以下的铂金饰品更为热销(常常作为年轻人订婚之信物)。因此,中国市场成为全球最大的铂金民用消费市场。
铂族金属及其合金具有熔点高、耐摩擦、抗腐蚀、抗氧化、强度大、延展性强、热膨胀系数低、热电稳定性强、反光能力好等优良特性,在工业上广泛利用。例如,铂可在制造硝酸、硫酸、石油加工和制作火箭和导弹燃料时作催化剂;可在控制汽车污染方面作催化转化剂;可在喷气发动机制造中作二次点火器;可在造船工业上用于船壳的阳极保护;可在人造纤维和玻璃工业上作喷丝头材料;可在化学器皿、精密仪器、电解工业等方面有重要用途。钯被用于催化剂、自动开关触点及牙料,国外还用钯合金管作提纯氢的扩散设备。铱、锇、铑、钌主要作为改变铂、钯性能的合金元素,此外,铑在电镀和电子元件,钌在薄膜电子电路、放射性铱在放射性照像方面都是重要材料。
近年来铂族金属在市场需要上有显著的变化,如首饰业的需求大增,亚洲尤其是中国市场已经成为第一大消费市场。自从1995年首饰业第一次超越汽车催化装置领域成为铂最重要的终端用途以来,这种变化越来越明显。1995年西方国家铂的需求量比1994年(451万oz)增加4%,达到471万oz 首饰业上升为铂的最大消费领域.地质科技动态,1996(2):36~37
汽车催化装置一直是铂的最大消费领域,1995年其位置被首饰业取代。1995年首饰业消费180万oz,比前一年增加了大约7万oz,而1990年首饰业的消费量仅为136.5万oz。用于制造汽车催化装置的铂消费量,1995年比1994年减少8万oz,只有179万oz,其中的17%是废旧催化装置回收再利用的铂金属。汽车催化装置方面铂的需求在北美和日本比较稳定,东南亚上升,而西欧则下降。这主要是因为钯代替了铂:1995年制造汽车催化装置的钯用量猛增了58%,达到151万oz。这种替代,一方面是钯在控制烃类方面有效;另一方面汽车趋向于车身变小,引擎要在较高温度下坚持工作,而钯的耐火性好。在东南亚地区,燃料一般含硫多,铂比钯更能防止硫对催化作用的抑制,因而主要采用铂/铑催化装置而不是钯。
由于铂被用于制造液晶显示屏和光电管所用的优质玻璃、造数据制存储盘的涂层及其他电子方面的用途,其工业需求仍在增长,1995年增加16%,达到94万oz。
俄罗斯是世界上铂族金属的主要生产国和出口国之一,其铂族金属主要来源于诺里尔斯克镍矿山。据马瑟公司资料,1995年世界钯需求增加21%,其中俄罗斯的销售额扩大到400万oz,比1994年猛增70万oz 俄国1995年钯销售量猛增.地质科技动态,1996(2):38
㈧ 铂族金属矿为什么被称为贵族之家
平常,人们把黄金和白银看作最贵重的东西。其实,铂族金属元素比金银高贵得多。铂族元素有六个成员:钌、铑、钯、锇、铱、铂。
铂族的代表是铂,俗称白金,历史上曾经被人们当作废物甚至危险低贱的东西。16~17世纪,西班牙人从南美洲发现这种不知名的白银般的重金属颗粒,把它运回西班牙,以比银便宜得多的价格出售。一些奸狡之徒用它和金混在一起制造“金”手饰和伪金币。国王获悉后发布命令,把所有的铂倒入大海。
1741年,英国的W·布朗利格博士接到亲戚赠送的一块银白色闪亮的矿石——西班牙探金者丢弃的天然白金块。经提炼、化验,于1750年正式宣告发现了新元素铂。人们花了近100年的时间,相继在天然铂矿石里把“贵族之家”的其他成员找齐。之所以这么费劲,是因为它们在地壳里的含量只有十亿分之一,而且往往混杂在其他金属矿中。
目前发现的铂族矿物和含铂族元素的矿物已超过80种。哥伦比亚的普拉梯诺·台尔·平托河和俄罗斯的叶卡捷琳堡的冲积砂铂矿著名于世。白金主要生产国是南非和俄罗斯。南非占世界白金总储量的82.3%,其他有俄罗斯、加拿大、哥伦比亚和美国。1988年,津巴布韦发现一个大铂矿。
中国甘肃省河西走廓北侧有一座新兴的“东方镍都”——金昌市。它是目前我国最大的铂族金属资源和生产基地。近年,在新疆东部又发现一个类似金川的镍矿床。
铂族金属除锇为蓝灰色外,其他均为银白色。铂族金属熔点高,耐腐烛,热电性稳定,抗电火花的蚀耗性好,有良好的高温抗氧化性能和催化作用,在工业上有广泛的用途;铂大量用作首饰和汽车发动机火花塞电极;铱和锇是铱金笔尖上那个小圆点里的主角,耐磨;在高温下,铑抗氟,钌抗硫黄和硫化氢的腐蚀;在常温下,一体积钯能吸收约1000倍体积的氢气;在通常情况下,完成氢和氧的化合反应至少要一千万年,但在这个反应中只要撒进一点铂粉,一声爆鸣,马上就生成了水,而神奇的铂粉却依然如故。
㈨ 铂族金属矿床的研究趋势
目前世界上每年都要召开铂族元素矿床方面的专题讨论会,发表了一系列的研究成果。其中,最有代表性的会议包括1995年6月6日~11日在俄罗斯召开的第一次俄罗斯铂族金属矿物原料基地发展问题科学-实践会议。这虽然不是全球性会议,但由于俄罗斯联邦在铂族元素矿床的地质找矿与科研方面长期以来位居世界前列,因此也可以看成是全世界最高水平的铂矿会议。该会议的组办单位有:俄联邦地质与地下资源利用委员会、“俄罗斯铂”计划科学-方法委员会、全俄世界大洋地质与矿产资源研究所、俄罗斯科学院卡累利阿科学中心地质研究所。会议的目的是对俄罗斯境内铂族元素矿物原料基地的现状和发展问题以及某些区域、传统和非传统铂族元素矿物原料基地的扩大前景进行总的评价 据地质科技动态,1996(7):48~49
1)工业和新技术对铂族金属的需求急剧增大,铂族元素的世界价格持续上扬;
2)全世界(包括俄罗斯在内)的铂族金属预测资源数量有限(8万~10万吨),在采矿床屈指可数;
3)对铂族金属世界需求情况的预测表明,铂族金属的预测资源可供全世界使用100~150年,俄罗斯则远远低于这一保障年限;
4)俄罗斯铂族金属98%的探明储量集中在北极地带,而现有的铂族金属冶金设施则位于俄罗斯的西北部;
5)铂族金属的储量增长不能保证开采水平的需要;
6)俄罗斯铂族金属的出口量下降;
7)由于铂族金属块状富矿石所占比例下降(占全部铂族金属开采量的70%),所以在诺里尔斯克矿床的矿体中,铂族金属的品位和数量均已减小;
8)诺里尔斯克地区硫化物铂族金属-铜-镍矿石中铂族金属的回收工艺不够完善,致使大量铂族金属进入了尾矿和其他中间选冶产品;
9)对最近15~25年来新发现的非传统型含铂矿床研究得十分缓慢,实际上也未开发(斯蒂卢奥捷尔矿床除外);
10)有关铂金属成矿作用的许多问题尚未查明;
11)对于少硫化物型铂族金属矿石以及碳质岩层和交代岩层综合性矿石中的铂族金属,目前尚没有可行的回收工艺方案;
12)对评价不同级别的地区和具体矿体含铂程度的最佳技术研究得不够。
从该会议的决议可以看出:①对典型矿产地的研究始终是重要的。俄罗斯计划要集中力量深入研究的有远景的岩体分布在卡累利阿-科拉、库尔斯克-沃罗涅日、北乌拉尔、南西伯利亚和远东地区;②区域性成矿规律的研究及成矿规律图的编制、典型地区包括已知矿区不同比例尺的铂族金属成矿预测图的编制,对于指导找矿具有重要意义。俄罗斯在1995~1996年完成的1 :500万“俄罗斯铂族金属成矿规律图”曾在1996年北京第30届国际地质大会上展示;③资料的交流有助于推动找矿工作。俄罗斯在1996~1997年间出版了《铂族金属矿床预测、普查和评价方法指南》、《俄罗斯的铂》及《世界铂金属矿床》等一系列专题论著;④应特别注意:改进现有的铂族金属分析方法并研制新方法;研究最有远景矿体矿石的物质成分和工艺性能;对非传统型含铂矿体的开发进行初步的技术-经济论证,建立新的铂族金属矿物原料基地。