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稀土在冶金工业中的应用(稀土是广泛应用于电子新能源等尖端)

稀土在冶金工业中的应用(稀土是广泛应用于电子新能源等尖端) 稀土金属在新兴产业中的应用

1.稀土磁性材料:三方面引领潮流。

稀土永磁主要指钕铁硼永磁、钐钴永磁和稀土铁氮永磁。钐钴永磁体是最早研制的稀土磁性材料,具有高居里温度和高矫顽力的特点,但由于其昂贵的战略金属钴,其发展受到很大限制。目前用量维持在600 ~ 700吨,主要用于军事领域;钕铁硼永磁体发明于1983年,正值电子计算机、办公自动化、家用电器普及和小型化的关键时刻,急需强力磁体。钕铁硼不仅磁性能高,而且价格低廉。它的问世给磁铁带来了革命性的变化,同时,全球计算机、通信等行业迅速发展。目前是稀土磁性材料的主力军,2009年产量9.4万吨(全球1.44万吨)。稀土铁氮永磁体主要是指我国杨应昌最初发明的2:17钐铁氮化合物和1: 12钕铁氮化合物。它们具有高磁性和耐腐蚀性,但是由于技术问题,目前很少使用。

钕铁硼在中国的应用分为高科技应用、传统应用和低档应用。高科技应用包括MRI、VCM、DVD/CD存储器、CD拾音器、电动自行车(EB)和电动助力车(EAV)等。这部分消费增长最快,约占我国钕铁硼磁体消费量的50%。近年来是钕铁硼磁体消费的主要推动力。该领域的传统应用包括扬声器、磁选机和磁化器,包括油田和石油工业中使用的脱蜡器。每年的消费量相对稳定,占全国钕铁硼消费量的30%左右。低档应用主要产于浙江慈溪,如服装、行李用磁扣或家具门吸等。这方面的应用比例在逐渐减少,但绝对量仍在逐年增加,因为它作为一种废弃物回收仍有一定的生命力。

中国的磁铁生产主要集中在江苏、浙江、山西、北京、天津、包头和江西。2009年,我国钕铁硼磁体产量约为9.4万吨,其中出口约占20%。从钕铁硼在高科技领域的消费结构来看,增长最快的是电动自行车(eB)和电动助力车(EAV),DVD/CD存储器和CD拾音器用磁体主要供应给国外用户。此外,电动自行车成为家电下乡的第十大品种。由于电动自行车采用钕铁硼电机驱动,由于电动自行车的成本远低于摩托车,且农村用户庞大,未来钕铁硼在其上的应用仍将保持快速增长。

钕铁硼“质”和“量”的飞跃将被引爆:钕铁硼的传统应用目前并未衰退,但随着低碳经济的到来,新的应用领域正在形成。以下三个方向将引领未来钕铁硼的消费:

1.风力发电:在目前装备的各种风力发电机组中,永磁风力发电机组以其效率高、体积小、可靠性高、结构简单而成为风力发电机组的首选。使用稀土永磁材料可以将发电机的效率从普通电机的0.50提高到0.85以上。同时,使用永磁发电机还可以实现风力发电机与发电机的直接耦合,省去齿轮箱,从而提高可靠性,降低系统噪声,降低维护成本。2008年,中国新增了5130多台风力涡轮机,装机容量为630万千瓦。总装机容量连续第四年翻番,全国累计装机容量已达1221万千瓦。预计到2022年,中国风电有望实现装机容量1亿千瓦。按照每台1MW永磁风力发电机所需钕铁硼0.6-1.5吨计算,将消耗钕铁硼约6-15万吨,这为钕铁硼永磁材料的未来应用提供了极其广阔的空空间。可以预见,风力发电将成为钕铁硼应用的新领域。

2.新能源汽车:经济危机下,为了顺应节能环保的大趋势,世界各国政府都选择新能源产业作为刺激经济走出危机的契机,将新能源产业从酝酿期推向加速期的临界点。中国新能源汽车产业受到国家政策多方面的支持。未来三年(2009-2012年),国家将投入数百亿元,力争到2012年,全国新能源汽车市场份额占汽车市场的10%。由于其高能效,混合动力汽车采用永磁同步电机,每辆车需要约7公斤高性能钕铁硼。仅今年丰田普锐斯混合动力车的产量就将达到100万辆,可见钕铁硼磁体的市场将因汽车的使用而迅速扩大。

3.无刷DC电机:目前变频空调制已经成为日、欧、美等国家空调制行业的技术平台。空调制98%左右是变频空调制,但目前国内很少使用。变频空调制以其舒适性和节能性必将成为未来的一种趋势。目前变频空可调压缩机的驱动电机是单相异步电机或DC电机。由于异步电机的转差损耗和DC电机电刷的存在,其故障率高,使用寿命短,所以异步电机和DC电机都不是空可调压缩机的理想部件。永磁无刷DC电机是新一代高性能驱动电机,克服了这些缺点。一方面,无刷直流电机具有交流电机的结构和DC电机的调速功能。另一方面,无刷直流电机采用永磁体励磁,减小了定子无功电流,提高了功率因数。永磁无刷DC电机将广泛应用于空电机、空空压机、风机等家用电器领域。由于空调制在中国的巨大市场,变频空调制的发展必将为永磁体开辟一个新的应用领域。

因此,随着新应用领域的发展,预计未来五年全球钕铁硼行业增速将保持在15%,而中国有望保持20%的增速。

二。稀土发光材料:照明节能引领新机遇

稀土发光材料是一类具有发光效率高、节能环保、寿命长等一系列优异性能的发光材料。,其利用铕、铽、钬、铒、铥和其他元素的独特光电性质。应用范围涉及稀土节能灯、显示器、光电器件、现代医疗电子设备等领域,是现代绿色照明产业的关键基础材料。2009年,中国生产稀土荧光粉约7200吨,居世界第一。

三基色荧光灯(节能灯)约占稀土发光材料的75%,是目前主要发光材料的主要应用领域。三基色荧光灯比白炽灯省电70%-80%,具有显色性高、光效高、寿命长、节能环保等优点,市场前景广阔。近年来,欧盟、美国、澳大利亚、加拿大、中国台湾省、日本、韩国等国家和地区开始实施禁用白炽灯的计划,并出台补贴政策推广节能灯以降低能耗。2009年7月24日,发展改革委与联合国开发计划署(UNDP)、全球环境基金(GEF)签署了“逐步淘汰白炽灯,加快中国节能灯普及”的项目,计划三年内逐步淘汰白炽灯,普及节能灯。

2009年,我国稀土三基色荧光灯产量超过30亿只。如果更换80%的白炽灯,每年需要增加约30亿只稀土三基色荧光灯,每年对荧光粉的总需求量约为1万吨。到2015年,稀土三基色荧光粉的总需求约为6万吨。可以看出,随着环保节能的日益重视和绿色照明理念在全球的普及,中国节能灯行业将迎来新的发展机遇,稀土发光材料也将迎来新的发展机遇。

稀土发光材料厂商:目前国内各种稀土发光材料的产能已经达到10000吨左右。主要稀土发光材料生产企业有广东江门科恒实业有限公司、大连明路发光科技有限公司、陕西彩虹荧光材料有限公司、杭州大明荧光材料有限公司、常熟江南荧光材料有限公司、浙江衢州国光照明有限公司、江苏天彩科技材料有限公司、无锡新威荧光材料有限公司、厦门通士达新材料有限公司、上海跃龙新材料有限公司、四川新力光源有限公司、广州有色金属其中, 江门市科恒实业有限公司是国内最大的稀土三基色荧光粉生产企业,年产能1440吨。 大连明路是中国最大的稀土长余辉发光材料生产商,年生产能力约1000吨。此外,欧司朗(中国)照明有限公司年产三基色荧光粉2000吨,厦门钨业公司年产稀土三基色荧光粉1050吨,将于近期投产。江西稀土钨业集团有限公司年产稀土三基色荧光粉1500吨。

稀土储氢材料:应用量可能快速增加。

镍基电池在电动工具和电动汽车领域显示出巨大的发展前景。近年来,在汽车市场上,混合动力汽车的发展前景得到了各方的一致看好,各大合资和本土汽车厂商也纷纷推出混合动力车型和发展计划。2008年初,国家发改委适时为服务奥运的奇瑞A5、一汽奔腾等混合动力汽车颁发了“准生证”,同时加紧制定混合动力汽车的鼓励政策和相关标准,鼓励混合动力汽车的发展。随着技术的进步和厂家有针对性的推广,中国混合动力汽车市场的大门会逐渐打开。

专家预测,2010年前后,中国混合动力汽车市场将出现井喷式增长,年均增长率为12%。2010年,电动汽车产量预计超过800万辆,其中混合动力汽车占95%。2009年,我国稀土储氢材料产量达到1.9万吨,比2000年的1200吨增长了16倍,稀土使用量达到7900吨,占全部稀土应用量的11%。在未来,应用程序的数量将迅速上升。

稀土储氢材料生产企业:目前我国储氢材料总产能超过2万吨,主要有珠海金丰航空动力科技有限公司、厦门钨业有限公司、内蒙古稀土储氢合金有限公司、辽宁沈阳新浦新材料有限公司、包头三德电池材料公司、甘肃稀土集团有限公司、赣州华晶稀土新材料有限公司、中山天骄稀土材料公司等。

此外,江西吴江郝云科技有限公司拥有年产5000吨稀土储氢材料生产线,厦钨股份有限公司新建2000吨稀土储氢材料生产线,目前正在建设中。

三。稀土抛光材料:产业发展正在积极推进。

稀土抛光粉广泛用于显示器、玻璃、光学器件和电子元件的抛光。尤其是近年来,随着液晶产业的兴起,高性能液晶抛光粉发展迅速。2008年,全球稀土抛光粉用量约为2万吨,其中LCD用抛光粉达到8000吨。2008年,我国生产稀土抛光粉约7900吨,其中液晶抛光粉产量约3260吨。

据专家估计,随着世界稀土抛光粉需求的进一步增长,包头、四川、江西等稀土资源丰富的地区都在积极推动稀土抛光粉产业的发展。预计2010年中国稀土抛光粉的年生产能力将达到2万吨。

稀土材料生产企业:目前我国稀土抛光粉总产能超过1.5亿吨。主要生产企业有包头天骄梅清稀土抛光粉有限公司、甘肃稀土新材料有限公司、包头罗地亚稀土有限公司、宜兴兴威力成稀土有限公司、上海华明加奥纳稀土新材料有限公司、上海付娜稀土新材料有限公司、成都君臣科技有限公司等

稀土催化材料:消费需求总量将惊人。

稀土催化材料具有良好的催化性能,已形成多种产品,如石油化工催化剂、汽车尾气净化催化剂、柴油清洁添加剂、天然气催化燃烧材料、有机尾气净化催化剂、固体氧化物燃料电池(SOFC)催化材料和合成橡胶稀土催化剂等。,已成为石油化工、环境、能源、化工等催化应用领域不可或缺的重要组成部分。

石油化工裂化催化是目前稀土催化剂最重要的应用领域。2009年中国原油加工能力为3.746亿吨,使用的FFC稀土分子筛催化剂消耗稀土约7500吨。据专家预测,2015年至2022年,我国原油加工量将保持在5亿吨以上,FCC催化剂中稀土用量将超过1万吨。

稀土除了用于制造石油裂解催化剂外,还广泛应用于汽车尾气净化和催化领域。使用稀土作为助催化剂可以有效提高催化剂的性能,降低贵金属的消耗。自20世纪70年代中期美国引入汽车净化催化剂应用以来,已有40多个国家实施了排放控制法律。2000年,欧洲制定了欧II标准,对一氧化碳、氮氧化物等排放物规定了具体标准。到2005年实施欧IV标准时,上述排放的允许量降低了40% ~ 50%。随着环保法规对汽车尾气排放控制的日益严格,稀土汽车尾气催化剂的市场将进一步扩大。2009年我国各类汽车尾气净化催化剂产量为1300万套,消耗稀土约3300吨。其中汽车尾气净化器960万吨。据专家预测,2015年中国汽车产量将达到2000万辆,2022年将超过2500万辆。中国汽车尾气净化器市场需求将至少2000万台,稀土催化材料消费需求将超过5500吨。

此外,随着燃料电池、天然气催化燃烧、水污染控制、空气体净化等领域对稀土催化材料的需求日益增加,2015-2022年我国稀土催化材料的总消费需求将超过17000吨。

 
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