銥資源應(yīng)用現(xiàn)狀及市場(chǎng)分析

摘要：銥作為至關(guān)重要的戰(zhàn)略金屬，廣泛應(yīng)用于諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。然而，銥礦產(chǎn)資源的稀缺導(dǎo)致銥的價(jià)格不斷攀升。因此，對(duì)銥資源現(xiàn)狀和市場(chǎng)供需情況進(jìn)行研究具有重要意義。本文分析國(guó)內(nèi)外銥資源儲(chǔ)備情況，介紹銥的應(yīng)用領(lǐng)域，總結(jié)銥的市場(chǎng)供需情況，結(jié)合銥的價(jià)格波動(dòng)曲線預(yù)測(cè)銥的未來(lái)市場(chǎng)，為銥的投資及回收提供參考。

關(guān)鍵詞：銥；回收；礦產(chǎn)資源；市場(chǎng)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TF834 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）02-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.02.035

Application Status and Market Analysis of Iridium Resource

ZHANG Jinchi， LIU Guiqing， GONG Weixing， ZHANG Fan， WANG Fang， XIE Xue

（Jiangsu BGRIMM Metal Recycling Science amp; Technology Co.， Ltd.， Xuzhou 221121， China）

Abstract： As a crucial strategic metal， iridium is widely used in many high-tech industries. However， the scarcity of iridium mineral resources has led to a continuous increase in the price of iridium. Therefore， studying the current situation of iridium resources and market supply and demand is of great significance. This paper analyzes the reserves of iridium resources at home and abroad， introduces the application fields of iridium， summarizes the market supply and demand situation of iridium， and predicts the future market of iridium based on the price fluctuation curve of iridium， providing reference for iridium investment and recovery.

Keywords： iridium; recovery; mineral resources; market analysis

銥是重要的鉑族金屬之一，具有熔點(diǎn)高（2 454 ℃）、

密度大（22.56 g/cm3）、抗腐蝕性強(qiáng)和催化活性高等特點(diǎn)，廣泛用于合金、醫(yī)藥、化工、電子和電化學(xué)等領(lǐng)域[1]。然而，銥在地殼中的豐度僅為3×10-6 mg/kg，

礦產(chǎn)資源十分匱乏，年產(chǎn)量極其有限。目前，銥的價(jià)格十分昂貴，長(zhǎng)期維持在1 000元/g以上。本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外銥資源現(xiàn)狀、應(yīng)用領(lǐng)域、礦產(chǎn)供應(yīng)和工業(yè)需求情況，結(jié)合銥的價(jià)格走勢(shì)，預(yù)測(cè)銥的未來(lái)市場(chǎng)，為銥的投資及銥資源的回收利用提供參考。

1 銥的資源現(xiàn)狀及應(yīng)用領(lǐng)域

1.1 全球銥資源分布

銥作為地球上最稀有的貴金屬之一，一般與其他鉑族金屬共生，主要形成鋨銥礦與原生鉑礦、砂鉑礦伴生，其豐度與鉑相比要低一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，自然界不存在純銥金屬[2]。全球銥資源高度集中，主要分布在南非、俄羅斯、津巴布韋、美國(guó)、加拿大等地。此外，澳大利亞、緬甸也有高品位的鋨銥礦產(chǎn)出。

根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局報(bào)告，截至2021年底，全球已探明鉑族金屬總儲(chǔ)量約為7.0萬(wàn)t，我國(guó)已探明鉑族金屬資源儲(chǔ)量?jī)H為87.69 t，不足全球總儲(chǔ)量的0.13%[3]。其中，銠、銥、鋨、釕屬于稀有鉑族金屬，約占鉑、鈀的十分之一，礦產(chǎn)資源的品位較鉑、鈀低一個(gè)數(shù)量級(jí)。銥在稀有鉑族金屬中的占比約為16%，推算其在所有鉑族金屬中的占比約為1.45%。

全球銥資源十分匱乏。南非產(chǎn)出的鉑族金屬礦石中，銥在6種鉑族金屬（鉑、鈀、銠、銥、鋨、釕）中的比例通常為2%～4%，而南非以外的礦產(chǎn)資源中銥的品位通常在1%以下，甚至只含有微量的銥?？梢酝扑悖K族金屬儲(chǔ)量世界第一的南非（6.3萬(wàn)t，占比90%）銥儲(chǔ)量?jī)H為2 000 t左右，其他國(guó)家包括俄羅斯（鉑族金屬儲(chǔ)量4 500 t，占比6.43%）、津巴布韋（鉑族金屬儲(chǔ)量1 200 t，占比1.71%）、美國(guó)（鉑族金屬儲(chǔ)量900 t，占比1.28%）等地的銥資源不

足100 t。

1.2 銥的應(yīng)用領(lǐng)域

銥的應(yīng)用領(lǐng)域主要有化工、電子和電化學(xué)等。銥催化劑是醫(yī)藥合成和化工行業(yè)的重要催化劑[4]。其中，銥催化劑在化工領(lǐng)域主要用于醋酸合成（甲醇羰基合成法Cativa工藝），還有烯烴氫化、烷基化、烯烴環(huán)化、酰胺還原、芳香醛羰基還原等有機(jī)反應(yīng)[5]。近年來(lái)，開(kāi)發(fā)的含銥納米催化劑也可用于甲酸、乙醇和氨的氧化。在醫(yī)藥領(lǐng)域，銥催化劑可用于制備生物活性分子，如抗癌藥物、抗病毒藥物等。

在電化學(xué)領(lǐng)域，銥是一種性能優(yōu)異的電極涂層，在高電位下具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。因此，銥涂層廣泛用在氯堿工業(yè)生產(chǎn)氯和燒堿、船舶壓載水處理以及電解銅箔等領(lǐng)域（其中銥做陽(yáng)極涂層）。銅箔的傳統(tǒng)應(yīng)用是印刷電路板，鋰電池和純電車(chē)的興起推動(dòng)行業(yè)對(duì)銅箔和銥的需求。此外，銥還用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞、質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫（銥作為陽(yáng)極催化劑）[6]。

在電子領(lǐng)域，銥主要用于制備銥坩堝（用于特定晶體生長(zhǎng)），合成有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）顯示器所用的銥配合物。除此之外，銥合金還用于心臟起搏器、熱電偶、電阻器、飛機(jī)引擎、指南針軸承和多孔噴絲板中。

銥的用途十分廣泛，在一些特定場(chǎng)所的作用是無(wú)可替代的。隨著高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，銥的應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷擴(kuò)大。因此，行業(yè)越來(lái)越關(guān)注銥的市場(chǎng)供需情況，以確保銥供應(yīng)可以滿足未來(lái)各應(yīng)用領(lǐng)域的需求。

2 銥的供需和市場(chǎng)預(yù)測(cè)

2.1 銥的供需情況

銥的年開(kāi)采量通常為7.1～7.8 t，95%以上由南非和津巴布韋提供。作為鉑的伴生產(chǎn)品，在鉑的產(chǎn)量不發(fā)生較大變化的情況下，銥的產(chǎn)量將會(huì)長(zhǎng)期維持穩(wěn)定，而鉑的產(chǎn)量在最近若干年始終穩(wěn)定在200 t左右，從而決定銥的產(chǎn)量難有大規(guī)模的提升。2021—2023年，全球銥礦產(chǎn)供應(yīng)量如圖1所示。

2022年，全球銥市場(chǎng)規(guī)模達(dá)91.17億元，預(yù)計(jì)未來(lái)五年后，全球銥市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到150億元。同年，我國(guó)銥市場(chǎng)規(guī)模為24.07億元，占全球銥市場(chǎng)的26.40%，這與我國(guó)2.23 t的銥需求量吻合。銥的主要需求來(lái)自化工、電子和電化學(xué)領(lǐng)域。2016—2023年，銥在化工領(lǐng)域的需求量維持在0.7～0.9 t?；ゎI(lǐng)域?qū)︺灥男枨笾饕荂ativa醋酸合成工藝，工廠一旦選定工藝進(jìn)入建設(shè)階段，幾乎不可能再切換工藝路線，因此醋酸行業(yè)的穩(wěn)定使得其在很長(zhǎng)的一段時(shí)期對(duì)銥的需求影響有限。2016—2023年，全球銥工業(yè)需求量如圖2所示。

2016—2023年，銥在電子領(lǐng)域的需求量逐年遞減，由3.5 t降至1.1 t。一方面，4G技術(shù)于2015年開(kāi)始被廣泛采用，鉭酸鋰晶體的產(chǎn)能大幅提高，該晶體材料必須在銥坩堝中生長(zhǎng)或拉伸，使得電子領(lǐng)域?qū)︺灥男枨蠹ぴ?。隨著鉭酸鋰供給的平衡，2018年起銥坩堝的需求量急劇下降，并趨于穩(wěn)定。另一方面，OLED顯示器的產(chǎn)能于2020年達(dá)到峰值，隨著工藝效率的提高和生產(chǎn)廢料的有效回收，電子行業(yè)銥金屬需求增長(zhǎng)將十分有限。

2016—2023年，銥在電化學(xué)領(lǐng)域的需求量逐年增加，由1.8 t增至3.3 t。一方面，2020年后隨著汽車(chē)的電動(dòng)化，鋰離子電池需求大幅提高，刺激電解銅箔產(chǎn)能的大幅擴(kuò)張，推動(dòng)對(duì)銥的需求；另一方面，隨著全球清潔能源的需求規(guī)模擴(kuò)大，PEM電解水制備綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，從2021年起至未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間里，PEM電解水的產(chǎn)能將不斷飛速增長(zhǎng)，從而促進(jìn)對(duì)銥的需求不斷增加。

2.2 銥的市場(chǎng)平衡及預(yù)測(cè)

2010—2011年發(fā)光二極管（LED）技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用和2015—2016年4G技術(shù)的廣泛應(yīng)用促進(jìn)電子行業(yè)晶體材料的需求增加，使得用于晶體生長(zhǎng)的銥坩堝需求增長(zhǎng)，銥的價(jià)格也有所提高[7]。然而，在銥價(jià)格和需求的高峰期，銥的需求通常會(huì)低于礦產(chǎn)供應(yīng)量，導(dǎo)致生產(chǎn)商會(huì)積累一些庫(kù)存。2020年至今，銥的價(jià)格不斷提高，現(xiàn)已超過(guò)1 200元/g，而近三年，礦商的銥庫(kù)存量低于0.3 t，說(shuō)明銥的供應(yīng)量與需求量基本匹配，故推測(cè)消費(fèi)個(gè)體、生產(chǎn)企業(yè)、貿(mào)易商或其他市場(chǎng)參與者可能多收購(gòu)一些銥金屬。因此，銥供應(yīng)商在2023年繼續(xù)處理過(guò)剩產(chǎn)品，銥產(chǎn)量可能會(huì)小幅上升，市場(chǎng)還會(huì)總體保持平衡。

2023年后，銥的需求仍然十分強(qiáng)勁，主要支撐是化工行業(yè)和電化學(xué)領(lǐng)域。但銥產(chǎn)品幾乎在閉環(huán)模式中回收，即銥的應(yīng)用廠家將生產(chǎn)廢料、廢催化劑和合金材料交接給回收企業(yè)進(jìn)行精煉，付出一定加工費(fèi)保持對(duì)銥的所有權(quán)，回收的銥可以循環(huán)使用，導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程損耗的銥金屬量很少，僅在行業(yè)擴(kuò)大或新增產(chǎn)能時(shí)銥的需求采購(gòu)量有顯著提高。銥的礦產(chǎn)供應(yīng)有限，但經(jīng)過(guò)行業(yè)和市場(chǎng)緊縮后，銥的市場(chǎng)供需基本達(dá)到平衡。一方面，銥的閉環(huán)回收使得每年只需要補(bǔ)充少量金屬來(lái)維持運(yùn)行生產(chǎn)工藝，另一方面，由于銥昂貴的價(jià)格，應(yīng)用廠家也在不斷擺脫對(duì)銥的依賴，在提高使用效率的同時(shí)有效回收銥廢料[8]。

3 結(jié)論

全球銥礦產(chǎn)資源高度集中，市場(chǎng)95%以上的銥由南非和津巴布韋提供。作為鉑的伴生產(chǎn)品，銥的產(chǎn)量將會(huì)長(zhǎng)期維持穩(wěn)定。銥的下游產(chǎn)業(yè)中，化工領(lǐng)域?qū)︺灥男枨罅枯^為穩(wěn)定，電子領(lǐng)域?qū)︺灥男枨罅恐鹉赀f減，電化學(xué)領(lǐng)域銥的需求量逐年增加，未來(lái)滿足氫能源產(chǎn)業(yè)對(duì)銥的需求是一項(xiàng)不小的挑戰(zhàn)。目前，銥昂貴的價(jià)格推動(dòng)行業(yè)技術(shù)和材料的不斷改進(jìn)，各應(yīng)用領(lǐng)域不斷開(kāi)展研究，以提高銥金屬使用效率，減少銥的用量，提高廢料的銥回收率，或者找出銥的替代者。未來(lái)，銥的市場(chǎng)供需會(huì)總體保持平衡，即使銥在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的需求量始終較高，銥的閉環(huán)回收模式及回收技術(shù)的完善使銥的需求增長(zhǎng)保持在適宜的水平，充分保證銥市場(chǎng)的穩(wěn)定。

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