我國702、705等常用鋯合金材料的發(fā)展現(xiàn)狀及特點

1、鋯產(chǎn)業(yè)重要的地位

我國的鋯產(chǎn)業(yè)由金屬鋯及化學鋯兩部分組成，在國民經(jīng)濟中具有極其重要的地位。核級金屬鋯因其優(yōu)良核性能，是核動力反應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向管、定位隔架、端塞等。工業(yè)級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，而成為化學工業(yè)設備的重要材料，可用做乙烯生產(chǎn)反應器、焦爐回收硫反應罐、酸再生塔、染料中間產(chǎn)品反器等。化學鋯主要有硅酸鋯、鋯英粉、氯氧化鋯、氧化鋯、碳酸鋯、硫酸鋯、碳化鋯、硼化鋯等，是重要的基礎化工原料及化工產(chǎn)品。其應用涉及我國許多重要領域，是可作為核級金屬鋯和工業(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、我國鋯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展概況

我國的金屬鋯產(chǎn)業(yè)起步于二十世紀五十年代，最早是北京有色金屬研究總院研究了萃取法、離子交換法和重結晶法分離鋯、鉿的技術，于一九五八年成功制取了金屬鋯和鉿，并研制出了核反應堆用Zr-2合金管的冶煉、加工、檢測整套技術。在該技術基礎上建設了上海紅色冶煉廠、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)出核級海綿鋯、鉿，自主研制的鋯材也在我國秦山核電站得到了應用。七十年代末，因無需求，核級鋯、鉿生產(chǎn)線關閉，僅剩錦州鐵合金一家工廠生產(chǎn)火器級鋯。之后，隨著我國改革開放步伐加大，經(jīng)濟實力不斷增強，工業(yè)級鋯材在化學工業(yè)領域應用呈增長態(tài)勢，促使工業(yè)級海綿鋯生產(chǎn)企業(yè)到2008年增加到了四家，產(chǎn)能達到1100t。從事加工材生產(chǎn)的企業(yè)則更多一些，許多民營企業(yè)都能夠生產(chǎn)工業(yè)級鋯材及鋯化工設備。在核電工業(yè)發(fā)展的推動下，國核寶鈦鋯業(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)線建設投資大、準入門檻高，產(chǎn)能擴張比較平穩(wěn)，量價平衡。

我國的化學鋯產(chǎn)業(yè)從二十世紀六十年代起到目前，可以說是經(jīng)歷起步階段、快速增長階段、爆發(fā)式增長階段和低谷期。上世紀六十年代到七十年代末為化學鋯產(chǎn)業(yè)起步階段，我國氯氧化鋯生產(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海綿鋯、海綿鉿以及轉化制備硫酸鋯用做鞣劑。七十年代中期，受歐美發(fā)達國家在衛(wèi)生陶瓷領域用氧化鋯的影響，一九七八年出現(xiàn)了我國第一家通過NaOH燒結工藝生產(chǎn)氧化鋯的企業(yè)——宜興化工廠。八十年代為鋯產(chǎn)業(yè)快速增長階段，此階段歐美國等發(fā)達國家為了保護本國的利益，停止了化學鋯初級產(chǎn)品的生產(chǎn)，僅保留化學鋯深加工產(chǎn)品。此時正值我國改革改放初期，北京有色金屬研究總院及上海大學對氯氧化鋯制備工藝進行了改進，多家化工企業(yè)擴產(chǎn)規(guī)模化，產(chǎn)能達到了10萬t。九十年代至二十一世的2012年進入爆發(fā)式增長階段，隨著澳大利亞、南非鋯英砂進入我國及國外對我國化學鋯產(chǎn)品需求越來越大，新增了許多化學鋯生產(chǎn)企業(yè)，僅氯氧化鋯企業(yè)就有35家之多，產(chǎn)能達到35萬t ,生產(chǎn)技術和產(chǎn)品質量均有明顯提升。2012年至今為微利或虧損的低谷期。由于鋯產(chǎn)業(yè)結構不合理、國家房地產(chǎn)調控政策愈加嚴格，再加上環(huán)保投入的不斷增加，我國化學鋯產(chǎn)業(yè)進入了微利或虧損的低谷期。

3、我國鋯產(chǎn)業(yè)的特點及發(fā)展對策

3.1 ?我國鋯業(yè)的特點

我國鋯產(chǎn)業(yè)從上世紀五十年代開始起步至今已經(jīng)有六十多年歷史，從目前來看具如下特點 ：

（1）國內鋯礦儲量小，對進口原料依賴度高

中國已近探明的鋯礦儲量約907kt，占全世界總儲量不到2%，居世界第9位。這其中還有相當一部分是巖礦，經(jīng)過前些年的開采，砂礦存量有多少并不明確。盡管我國鋯礦儲量不大，但隨著鋯產(chǎn)業(yè)的不斷擴大，鋯英砂的消耗量卻越來越大，居全世界第一。到2018年，從國外進口鋯英砂量已經(jīng)占消耗總量的99%，到2020年這一比例還會提升。

（2）鋯英砂采購量大，無定價話語權

我國鋯英砂采購量居全世界第一，由二十一世紀初2000年至2003年，鋯英砂的價格在人民幣3500元/t左右，到了2018年已經(jīng)飚升至12000元/t左右，我們卻束手無策，導至下游生產(chǎn)利潤越來越薄。

（3）產(chǎn)業(yè)結構不合理，初中級產(chǎn)品產(chǎn)能過剩

鋯產(chǎn)業(yè)結構不合理初、中級產(chǎn)品產(chǎn)能過大，開工率嚴重不足，形成了不良競爭，企業(yè)微利運行。

（4）中間產(chǎn)品出口量過大，高端終極產(chǎn)品還需進口

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

（5）鋯英砂的供應發(fā)生變化，鋯產(chǎn)業(yè)將出新的競爭者

鋯英砂原料的主要來源依然是澳大利來和南非，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，很有可會成為我國化學鋯產(chǎn)業(yè)新的競爭對手，而且越南和印度自產(chǎn)礦，勞動力價格又比我國低得多，將會是我國初、中級產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)強有力的競爭對手，所帶來沖擊不容小視。

3.2 ? 未來發(fā)展的對策

黨的十八大提出了“美麗中國，綠色發(fā)展”新理念。因此，對環(huán)保要求只會越來越嚴格 ；堅持房子是用來住的，對房地產(chǎn)調控絕不松懈 ；核電作為清潔能源，會得到大力發(fā)展。鑒于國際和國內當前的政治形勢和經(jīng)濟運行環(huán)境以及鋯產(chǎn)業(yè)的特點，對我國鋯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出以下幾點的建議。

（1）開辟多元化供應，守住采購價格上線

為了保證我國國防和核電用鋯以及民生用鋯原料供應，須努力開辟更多鋯英砂供應渠道，并且借助鈦鋯鉿分會的核心作用，全行業(yè)共同守住鋯英砂的采購價格上線，爭取鋯英砂采購價格更多話語權。

（2）與原料供應商合作， 提升初中級產(chǎn)品競爭力

鼓勵鋯企業(yè)積極走出去，充分利用國家“一帶一路”的政策，借助資本運作，在欠發(fā)達國家建設采礦廠及初、中級產(chǎn)品加工廠，提升我國初、中級鋯產(chǎn)品的競爭力。

（3）加大科研投入，開發(fā)氯氧化鋯制備新工工藝

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

（4）調整產(chǎn)業(yè)結構，延伸產(chǎn)業(yè)鏈

堅決淘汰老舊設備，降低初、中級產(chǎn)品的產(chǎn)能。加大科技創(chuàng)新投入，開發(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、法國和德國出口氯氧化鋯和電熔鋯的量。

4、結語

高質量綠色發(fā)展是我國發(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)進行新產(chǎn)品開發(fā)，實現(xiàn)差異化發(fā)展，將企業(yè)做專做強，必將會為企業(yè)帶新的生機。在我國高質量綠色發(fā)展的新常態(tài)下，隨著核電工程的大力推進，氯氧化鋯和氧化鋯新市場也正在孕育，我國鋯產(chǎn)業(yè)一定會實現(xiàn)新一輪跨越式發(fā)展。