我國(guó)702、705等常用鋯合金材料的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)

1、鋯產(chǎn)業(yè)重要的地位

我國(guó)的鋯產(chǎn)業(yè)由金屬鋯及化學(xué)鋯兩部分組成，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有極其重要的地位。核級(jí)金屬鋯因其優(yōu)良核性能，是核動(dòng)力反應(yīng)堆不可或缺重要材料。可用做為核燃料的包殼管以及控制棒導(dǎo)向管、定位隔架、端塞等。工業(yè)級(jí)金屬鋯合金因其良好的加工性能以及耐多種酸和堿的腐蝕，而成為化學(xué)工業(yè)設(shè)備的重要材料，可用做乙烯生產(chǎn)反應(yīng)器、焦?fàn)t回收硫反應(yīng)罐、酸再生塔、染料中間產(chǎn)品反器等。化學(xué)鋯主要有硅酸鋯、鋯英粉、氯氧化鋯、氧化鋯、碳酸鋯、硫酸鋯、碳化鋯、硼化鋯等，是重要的基礎(chǔ)化工原料及化工產(chǎn)品。其應(yīng)用涉及我國(guó)許多重要領(lǐng)域，是可作為核級(jí)金屬鋯和工業(yè)金屬鋯的原料 ；還可用做高溫耐火材料、陶瓷顏料、陶瓷材料、壓電材料、人造寶石、瓷釉遮光劑、耐堿玻璃添加劑等。

2、我國(guó)鋯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展概況

我國(guó)的金屬鋯產(chǎn)業(yè)起步于二十世紀(jì)五十年代，最早是北京有色金屬研究總院研究了萃取法、離子交換法和重結(jié)晶法分離鋯、鉿的技術(shù)，于一九五八年成功制取了金屬鋯和鉿，并研制出了核反應(yīng)堆用Zr-2合金管的冶煉、加工、檢測(cè)整套技術(shù)。在該技術(shù)基礎(chǔ)上建設(shè)了上海紅色冶煉廠、遵義九零六廠、錦州鐵合金廠、北京冶煉廠的鋯鉿生產(chǎn)線，產(chǎn)能在400t。到二十世七十年代初，就已基本形成完整的鋯工業(yè)體系，能夠批量生產(chǎn)出核級(jí)海綿鋯、鉿，自主研制的鋯材也在我國(guó)秦山核電站得到了應(yīng)用。七十年代末，因無(wú)需求，核級(jí)鋯、鉿生產(chǎn)線關(guān)閉，僅剩錦州鐵合金一家工廠生產(chǎn)火器級(jí)鋯。之后，隨著我國(guó)改革開(kāi)放步伐加大，經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷增強(qiáng)，工業(yè)級(jí)鋯材在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，促使工業(yè)級(jí)海綿鋯生產(chǎn)企業(yè)到2008年增加到了四家，產(chǎn)能達(dá)到1100t。從事加工材生產(chǎn)的企業(yè)則更多一些，許多民營(yíng)企業(yè)都能夠生產(chǎn)工業(yè)級(jí)鋯材及鋯化工設(shè)備。在核電工業(yè)發(fā)展的推動(dòng)下，國(guó)核寶鈦鋯業(yè)股份有限公司新建了一條產(chǎn)能為2000t的核級(jí)海綿鋯生產(chǎn)線。縱觀金屬鋯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，由于生產(chǎn)線建設(shè)投資大、準(zhǔn)入門(mén)檻高，產(chǎn)能擴(kuò)張比較平穩(wěn)，量?jī)r(jià)平衡。

我國(guó)的化學(xué)鋯產(chǎn)業(yè)從二十世紀(jì)六十年代起到目前，可以說(shuō)是經(jīng)歷起步階段、快速增長(zhǎng)階段、爆發(fā)式增長(zhǎng)階段和低谷期。上世紀(jì)六十年代到七十年代末為化學(xué)鋯產(chǎn)業(yè)起步階段，我國(guó)氯氧化鋯生產(chǎn)企業(yè)只有上海五一化工廠、上海皮革鞣劑化工廠、淄博化工總廠等三四家企業(yè)，生產(chǎn)的氯氧化鋯主要用于制備核級(jí)海綿鋯、海綿鉿以及轉(zhuǎn)化制備硫酸鋯用做鞣劑。七十年代中期，受歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在衛(wèi)生陶瓷領(lǐng)域用氧化鋯的影響，一九七八年出現(xiàn)了我國(guó)第一家通過(guò)NaOH燒結(jié)工藝生產(chǎn)氧化鋯的企業(yè)——宜興化工廠。八十年代為鋯產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng)階段，此階段歐美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家為了保護(hù)本國(guó)的利益，停止了化學(xué)鋯初級(jí)產(chǎn)品的生產(chǎn)，僅保留化學(xué)鋯深加工產(chǎn)品。此時(shí)正值我國(guó)改革改放初期，北京有色金屬研究總院及上海大學(xué)對(duì)氯氧化鋯制備工藝進(jìn)行了改進(jìn)，多家化工企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模化，產(chǎn)能達(dá)到了10萬(wàn)t。九十年代至二十一世的2012年進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)階段，隨著澳大利亞、南非鋯英砂進(jìn)入我國(guó)及國(guó)外對(duì)我國(guó)化學(xué)鋯產(chǎn)品需求越來(lái)越大，新增了許多化學(xué)鋯生產(chǎn)企業(yè)，僅氯氧化鋯企業(yè)就有35家之多，產(chǎn)能達(dá)到35萬(wàn)t ,生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量均有明顯提升。2012年至今為微利或虧損的低谷期。由于鋯產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、國(guó)家房地產(chǎn)調(diào)控政策愈加嚴(yán)格，再加上環(huán)保投入的不斷增加，我國(guó)化學(xué)鋯產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了微利或虧損的低谷期。

3、我國(guó)鋯產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)及發(fā)展對(duì)策

3.1 ?我國(guó)鋯業(yè)的特點(diǎn)

我國(guó)鋯產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì)五十年代開(kāi)始起步至今已經(jīng)有六十多年歷史，從目前來(lái)看具如下特點(diǎn) ：

（1）國(guó)內(nèi)鋯礦儲(chǔ)量小，對(duì)進(jìn)口原料依賴度高

中國(guó)已近探明的鋯礦儲(chǔ)量約907kt，占全世界總儲(chǔ)量不到2%，居世界第9位。這其中還有相當(dāng)一部分是巖礦，經(jīng)過(guò)前些年的開(kāi)采，砂礦存量有多少并不明確。盡管我國(guó)鋯礦儲(chǔ)量不大，但隨著鋯產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大，鋯英砂的消耗量卻越來(lái)越大，居全世界第一。到2018年，從國(guó)外進(jìn)口鋯英砂量已經(jīng)占消耗總量的99%，到2020年這一比例還會(huì)提升。

（2）鋯英砂采購(gòu)量大，無(wú)定價(jià)話語(yǔ)權(quán)

我國(guó)鋯英砂采購(gòu)量居全世界第一，由二十一世紀(jì)初2000年至2003年，鋯英砂的價(jià)格在人民幣3500元/t左右，到了2018年已經(jīng)飚升至12000元/t左右，我們卻束手無(wú)策，導(dǎo)至下游生產(chǎn)利潤(rùn)越來(lái)越薄。

（3）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，初中級(jí)產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩

鋯產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理初、中級(jí)產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)大，開(kāi)工率嚴(yán)重不足，形成了不良競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)微利運(yùn)行。

（4）中間產(chǎn)品出口量過(guò)大，高端終極產(chǎn)品還需進(jìn)口

以2018年為例，我國(guó)生產(chǎn)的氯氧化鋯和電熔鋯出口到日本、美國(guó)、法國(guó)和德國(guó)的量均占到生產(chǎn)總產(chǎn)量的27%，出口價(jià)格并未因鋯英砂進(jìn)口價(jià)格的持續(xù)飚高而保持在合理的利潤(rùn)空間。而高附加值的核級(jí)鋯材、高純氧化鋯、高純碳酸鋯、超細(xì)氧化鋯功能陶瓷粉體等還需進(jìn)口。

（5）鋯英砂的供應(yīng)發(fā)生變化，鋯產(chǎn)業(yè)將出新的競(jìng)爭(zhēng)者

鋯英砂原料的主要來(lái)源依然是澳大利來(lái)和南非，但之前位居第四位和第五、六位的印度和越南已經(jīng)悄然退出，很有可會(huì)成為我國(guó)化學(xué)鋯產(chǎn)業(yè)新的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，而且越南和印度自產(chǎn)礦，勞動(dòng)力價(jià)格又比我國(guó)低得多，將會(huì)是我國(guó)初、中級(jí)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，所帶來(lái)沖擊不容小視。

3.2 ? 未來(lái)發(fā)展的對(duì)策

黨的十八大提出了“美麗中國(guó)，綠色發(fā)展”新理念。因此，對(duì)環(huán)保要求只會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格 ；堅(jiān)持房子是用來(lái)住的，對(duì)房地產(chǎn)調(diào)控絕不松懈 ；核電作為清潔能源，會(huì)得到大力發(fā)展。鑒于國(guó)際和國(guó)內(nèi)當(dāng)前的政治形勢(shì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行環(huán)境以及鋯產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)我國(guó)鋯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出以下幾點(diǎn)的建議。

（1）開(kāi)辟多元化供應(yīng)，守住采購(gòu)價(jià)格上線

為了保證我國(guó)國(guó)防和核電用鋯以及民生用鋯原料供應(yīng)，須努力開(kāi)辟更多鋯英砂供應(yīng)渠道，并且借助鈦鋯鉿分會(huì)的核心作用，全行業(yè)共同守住鋯英砂的采購(gòu)價(jià)格上線，爭(zhēng)取鋯英砂采購(gòu)價(jià)格更多話語(yǔ)權(quán)。

（2）與原料供應(yīng)商合作， 提升初中級(jí)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力

鼓勵(lì)鋯企業(yè)積極走出去，充分利用國(guó)家“一帶一路”的政策，借助資本運(yùn)作，在欠發(fā)達(dá)國(guó)家建設(shè)采礦廠及初、中級(jí)產(chǎn)品加工廠，提升我國(guó)初、中級(jí)鋯產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

（3）加大科研投入，開(kāi)發(fā)氯氧化鋯制備新工工藝

氯氧化鋯作為化學(xué)鋯產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料，其生產(chǎn)一直沿用美國(guó)和日本三四十年代開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)工藝，呼吁國(guó)家和企業(yè)共同投入資金，聯(lián)合高校和研究單位開(kāi)展鋯英砂分解的基礎(chǔ)性研究工作，探索成本更低、更環(huán)保的分解新方法。

（4）調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈

堅(jiān)決淘汰老舊設(shè)備，降低初、中級(jí)產(chǎn)品的產(chǎn)能。加大科技創(chuàng)新投入，開(kāi)發(fā)下游及終極產(chǎn)品，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，逐漸減少向日本、美國(guó)、法國(guó)和德國(guó)出口氯氧化鋯和電熔鋯的量。

4、結(jié)語(yǔ)

高質(zhì)量綠色發(fā)展是我國(guó)發(fā)展的新常態(tài)，也是企業(yè)發(fā)展的核心。放緩產(chǎn)能擴(kuò)張，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本，將傳統(tǒng)產(chǎn)品做好做精 ；持續(xù)進(jìn)行新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)差異化發(fā)展，將企業(yè)做專做強(qiáng)，必將會(huì)為企業(yè)帶新的生機(jī)。在我國(guó)高質(zhì)量綠色發(fā)展的新常態(tài)下，隨著核電工程的大力推進(jìn)，氯氧化鋯和氧化鋯新市場(chǎng)也正在孕育，我國(guó)鋯產(chǎn)業(yè)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)新一輪跨越式發(fā)展。