基于承載力分析的金屬鈧產業發展探析

楊麗梅，馬倩

摘 要：本文通過分析稀有金屬-鈧的全球儲量、分布情況、供需情況以及價格波動情況，對其市場現狀進行研究，并為鈧行業的可持續發展提出建議。運用礦產資源承載力評價模型對稀有金屬鈧的資源承載能力進行分析，結果表明目前鈧處于開發供應平衡狀態，可持續利用能力良好。此外也應該認識到建設資源節約型、環境友好型社會是中國社會經濟可持續發展的核心任務。因此本文認為節約型鈧行業發展的資源消耗戰略目標是提高資源利用效率、減少污染物排放和促進可持續發展。

關鍵詞：鈧產業；承載力評價；可持續發展

稀有金屬鈧（Sc），是由化學家尼爾森發現并且命名的化學元素，位列元素周期表的第21位，半徑為0.16406，原子量44.96。沸點2730℃，密度為2.99，賦存于地殼中豐度是6～40g/t。表1是巖石中鈧的豐度的介紹。與Sr、Se的豐度相近，所以將其納入稀土金屬族。

1 稀有金屬鈧的發展現狀

1.1 稀有金屬鈧的儲量及分布情況

目前在世界范圍內鈧儲量約200萬噸，基礎儲量約389萬噸。鈧金屬在許多礦石中的含量是微量的，目前還沒有找到品位高到足以單獨對其進行開采的鈧金屬礦。鈧作為副產品材料在中國、哈薩克斯坦、俄羅斯和烏克蘭等國進行生產。鈧的獨立礦物較少，目前已知僅有3種：鈧氧礦、鐵硅鈧礦和水磷鈧礦。

國內鈧儲量約65.7萬噸，占世界儲量的32.5%，是鈧儲量較豐富的國家，但對其開發利用程度則相對較為薄弱。目前主要含鈧礦物為：鋁土礦、磷塊巖礦、釩鈦磁鐵礦、鎢礦和稀土礦。主要分布于華北、貴州、華南、廣西等地。

1.2 稀有金屬鈧的價格走勢分析

鈧的市場變化很快，價格起伏很大，市場需求量大時，價格猛漲，相反則狂跌。

表1 不同純度鈧的價格（美元）[1]

數據來源：美國地質調查局網 http：//www.usgs.gov/

國內目前出售的鈧產品主要有鈧金屬塊、鈧粉、鈧溶液試劑等產品類型，由于鈧產品的市場還處于開發階段，一部分銷售鈧溶液試劑用于實驗室或者小規模科研生產等，瓶裝價格一般300～600元/瓶，鈧金屬塊的價格在40000～60000/kg，鈧粉、氧化鈧等價格稍低，在20000～30000/kg左右。但相比其它稀有貴金屬，價格還是相當高的。

隨著國內電光源、鋁鈧合金以及相關電子、國防產業的發展，國內和國際市場鈧的需求量逐年加大，預計未來幾年國內鈧產品的價格較為穩定，略有波動且呈探底回升趨勢。

表2 1962-2012年世界鈧金屬價格（美元）

數據來源：美國地質調查局網—http：//www.usgs.gov/ [2]

注釋：國際上氧化鈧名義價格保持不變，而其他的鈧化合物純度比上一年增加了，鈧的國際供應保持穩定。2011價格略有增加，而總的市場仍然很小。

國內目前出售的鈧產品主要有鈧金屬塊、鈧粉、鈧溶液試劑等產品類型，由于鈧產品的市場還處于開發階段，一部分銷售鈧溶液試劑用于實驗室或者小規模科研生產等，瓶裝價格一般300～600元/瓶，鈧金屬塊的價格在40000～60000/kg，鈧粉、氧化鈧等價格稍低，在20000～30000/kg左右。但相比其它稀有貴金屬，價格還是相當高的。

隨著國內電光源、鋁鈧合金以及相關電子、國防產業的發展，國內和國際市場鈧的需求量逐年加大，預計未來幾年國內鈧產品的價格較為穩定，略有波動且呈探底回升趨勢。

1.3 稀有金屬鈧在國內外的需求情況分析

鈧的市場需求隨著世界各國對新材料產業的不斷扶持和發展而繼續擴大。二十世紀七、八十年代，中國出口量約40kg，國內銷量約20kg。2000年之后，由于俄羅斯生產鈧低價銷往國際市場，影響了中國鈧的出口。近期國外發展制造應用鈧鋁合金的電池，也大幅增加了鈧的需求[3]。目前，世界金屬鈧的銷售量約450～500公斤，中國約為60～70公斤，占世界總銷量的13.4%～14%。

1.4 稀有金屬鈧在國內外的供給情況分析

國外鈧的供應自1992年大幅度增加，哈薩克斯坦，俄羅斯，烏克蘭等地為西方世界供應大部分鈧合金和金屬化合物。九十年代初期，前蘇聯大量拋售其過去的儲存貨物，鈧市場在世界上呈現了供過于求的態勢，由此降低了鈧的生產。

國內生產鈧金屬的主要廠商有上海東升鈦白粉廠、湖南稀土金屬材料研究所、江西贛州鎢冶煉、廣州鈦白粉廠、中國有色金屬建設股份等[4]。

1.5 稀有金屬鈧的應用現狀及提純技術

稀有金屬鈧憑借其獨特的性質，二十年來在激光、電光材料以及作為合金的添加劑和改性劑方面應用較好。含金屬鈧的材料已經或者將要用于航天、核能、冶金和軍工等領域，且發展迅速。其中純度大于99.9%的氧化鈧主要用于固體電解質和特種陶瓷。鈧鋁（Sc-Al）合金主要用于生產導彈和制造航天器等，純度大于99.9%的金屬鈧主要用于光學工程等領域。

金屬鈧現已在許多工業領域應用的較為成功。從目前發展趨勢看，應該具有廣闊應用前景。

目前主要運用含鈧的選鈦尾礦為提取原料，采用預處理磁選、加劑處理電選的工藝分離出蘊含在尾礦中的長石和鈦輝石，含鈧量分別為114 g·t-1， 121 g·t-1。但是主要提純工藝有鈣還原蒸餾法和熔鹽電解蒸餾法生產金屬鈧[5]。

2 稀有金屬鈧的承載能力分析

2.1 模型建立

（1）現有礦產資源經濟承載力：指現有礦產資源儲量能夠支持的國民生產總值量。

計算公式為：Kx=（Kl×Kc-Kp×Kn）/Kd

式中：

Kl— 可利用的礦產資源儲量

Kc— 礦產資源經濟可利用系數=可利用礦區可采儲量/全區保有儲量

Kp— 期末礦產品產量

Kn— 礦產品合理儲備年限

Kd—單位國民生產總值礦產品消耗系數

（2）現有礦產資源經濟平衡：指在一定時期內根據現有的礦產資源量計算出的礦產資源經濟承載力，與根據國家規劃的經濟發展速度計算的累計國民生產總值之間的平衡。

計算公式為：Px=Kx-GNP1

式中：Kx—現有礦產資源經濟承載力

GNP1—累計國民生產總值

2.2 評價分析 ：

根據2008年全國采礦平均技術指標，鈧金屬貧化率取3.28%，回收率取65%。

根據中國統計年鑒可知，全國2008年純鈧產量為120kg，預測2015年純鈧產量為190kg，預測2025年純鈧產量為270kg。單位國內生產總值鈧消耗量為0.38千克/億元。各項指標計算結果見表3。

從上表可以看出，我國稀有金屬鈧資源很豐富，如果沒有“限采保城”的制約，按目前的開采規模，我國的鈧資源會滿足目前開采與發展的需求。其資源承載力是可持續的。

稀有金屬鈧資源的現有資源經濟承載力為正值，并且其現有資源經濟平衡表也為正值，即鈧資源經濟與國民經濟發展平衡。稀有金屬鈧的發展速度與經濟的發展速度平衡。

3 對稀有金屬鈧的市場前景分析及發展建議

3.1 稀有金屬鈧的市場前景分析

歷史上，我國鈧的銷售分為國際市場和國內市場，且以出口為主。20世紀70到80年代，我國鈧產量相對較少，主要出口國是日本，美國和歐洲。出口量約40千克，國內銷量約20千克。90年代初，歐洲及日本急需鈧且需量較大，因而我國有近10個廠生產鈧，產能猛增至700千克左右，產量達150千克，出口約130千克，國內銷量約20千克。2000年以來，因俄羅斯生產鈧價低并且拋向國際市場，所以沖擊了我國的出口市場。近年來，由于國內多數地區對鈧的相關產品的產銷較為重視，對鈧金屬的回收提取也更加高效。我國鈧的產量從占世界27%回升到50%，目前占世界產量比例有所回落，鈧銷量在全世界范圍內總量約450kg，國內銷量則占到世界的14%。但是隨著國內新興產業的發展必然會增加對鈧的需求，鈧業的發展應以滿足國內市場為主。

3.2 關于稀有金屬鈧的市場前景發展建議

（1）完善生產技術，加強應用研究

經過模型分析，我國金屬鈧現有資源儲量足以支持市場需求及應用，因此暫不需要進一步開采新資源。但是因鈧原料來源的品種多，且較為復雜。由于目前鈧的生產工藝技術方法較多，所以必須積極開展鈧制品應用的研究，開拓新用途，以獲得更大的社會效益與經濟效益。

（2）聯合營銷工作，促進市場發展

在現有資源儲量的基礎上，為了完善生產技術，促進市場發展，我們應將各家名企聯合起來，組建大型集團，進而掌握稀有金屬鈧的產量和話語權；并且應該延長稀有金屬鈧產業鏈，提升其市場競爭力，與西方國家競爭，取得更大效益。

（3）完善發展規劃，推動鈧業發展

國內鈧的相關工業雖然起步晚，但是由于基礎條件較好以及豐富的資源儲量，鈧工業取得了較好的成就，甚至具備了一定的發展優勢。我們要利用這些優勢，制定相關發展規劃，延伸鈧金屬產業鏈，使我國金屬鈧應用工業的發展達到從資源優勢轉化為技術優勢的終極目標。

（4）節約型的資源消耗戰略

建設資源節約型、環境友好型社會是中國社會經濟可持續發展的核心任務。節約型的資源消耗戰略目的是提高資源利用效率、減少污染物排放和促進可持續發展。它通過運用綜合措施，使資源從生產到消費的各個環節都能得到合理配置與高效、綜合、循環利用，使稀有金屬鈧資源得到有效保護和替代。

4 結語

近幾十年來，我國金屬鈧工業獲得了快速發展，取得了很大的成就。當前，我們應該將鈧工業的重點放在開發利用優勢鈧資源，創新改良生產技術，開發應用范圍，深入市場聯合相關行業進行營銷，維持市場價格，做好規劃更科學的發展鈧工業，從而更好的推進鈧工業市場的規范化發展。

參考文獻：

[1] 鈧. http：//wenku.baidu.com/view/d92d1a533c1ec5da50e27029.html.

[2] USGS. Metal Price in the United States Through 2010[J].Sience for a changing world，2012.149.

[3] 地殼及巖石元素豐度. http：//wenku.baidu.com/view/efb0b186ec3a87c24028c4c4.html .

[4] 稀有金屬概念股-鈧金屬上市公司. http：//www.volstock.com/resources/are-metals-10401835.html.

[5] 張宗華，張桂芳.三峽庫尾淤砂重慶段中鈧資源及回收利用可行性研究[J].礦產綜合利用，2006，（3）：36-39.