Анализ современного рынка металлов и материалов

Бадделеитовый концентрат в настоящее время производится только в России на Ковдорском ГОКе (Мурманская область), который получает бадделеит попутно при разработке апатит-магнетитовых руд одноименного месторождения. Объем производства с 1995 г. увеличился вдвое — до 6,2 тыс. т концентрата в 2001 г.

На ураново-медном месторождении  Палабора в ЮАР бадделеитовый концентрат производился попутно, но с 1991 г. объем производства постепенно сокращался и в 2001 г. полностью прекратился из-за падения рентабельности в связи с переходом от открытой добычи к подземной [14].

Калдаситовый концентрат вновь начал производиться в Бразилии с 2001 г.

Для получения диоксида циркония помимо цирконового используются также бадделеитовый (98–99 % ZrО2) и калдаситовый (70–80 % ZrO2) концентраты. В настоящее время из бадделеита производится менее 20 % диоксида циркония, тогда как в начале 90-х гг. — более 60 %.

Диоксид циркония выпускается  несколькими компаниями США, Японии, Франции и Италии. Интенсивно расширяются мощности по производству диоксида и других соединений циркония в Японии, Австралии, ЮАР, Норвегии, Китае и других странах.

В конце 90-х гг. в мире производилось около 40 тыс. т ZrO2: более половины из цирконового концентрата, остальное — из бадделеитового. В 2001 г. началось производство диоксида циркония из калдаситового концентрата. В последние годы мощности по производству диоксида циркония интенсивно расширяются. Крупнейший производитель диоксида — США (15,9 тыс. т в 1997 г. по сравнению с 7,5 тыс. т в 1990 г.).

 

 

4. Применение 

 

Области применения циркония и содержащих его минералов крайне разнообразны, они связаны с отраслями высоких технологий и в то же время с производством самых обычных потребительских товаров.

Первым потребителем циркония стала металлургия —  сначала черная, затем цветная. Это  связано с рядом свойств сорокового элемента. Благодаря большому сродству к кислороду, азоту, сере и фосфору сплав циркония с железом и кремнием или с алюминием и кремнием применяют в качестве раскислителя и очистителя стали.

Цирконий широко используется в качестве легирующего элемента, ведь добавка его к другим металлам придает им особые свойства — жаропрочность, кислотоупорность и многие другие. Кроме вновь приобретенных свойств сплавы с цирконием повышают свою механическую прочность, что способствует увеличению их рабочего ресурса и расширению возможностей использования в различных областях.

Ферроцирконий (сплав  циркония с железом), содержащий до 20 % Zr, применяется в металлургии  как раскислитель и дегазатор  для стали. Химики и металлурги выяснили, что добавка циркония к железным сплавам, оказывает такое же влияние, как и введение в них кремния: улучшается качество нержавеющих и жароупорных сталей, повышается механическая прочность и свариваемость сталей.

Еще один сплав циркония, широко применяемый в черной металлургии  наряду с ферроцирконием — сплав  с кремнием. Этот сплав используют для дегазации сталей, ведь цирконий является энергичным раскислителем и рафинирующей добавкой, его введение быстро восстанавливает металлические окислы и удаляет азот.

Медноциркониевые сплавы используются для изготовления токопроводящих деталей электротехнической аппаратуры, нагревающихся во время работы. Введение циркония практически не влияет на высокую электропроводимость меди, но значительно повышает прочность и термостойкость сплава.

Сплавы магния с цирконием  обладают хорошими механическими и физическими свойствами — считаются наиболее пригодными для конструкционных целей.

Сплавы алюминия с  цирконием (до 3 % Zr) являются коррозионноустойчнвыми, они находят свое применение в  сетках катодных электровакуумных ламп.

Наибольшее значение цирконий, очищенный от гафния, приобрел в качестве конструкционного материала в ядерных реакторах. Высокая коррозионная устойчивость в сочетании с механической прочностью, высокой температурой плавления и малым эффективным поперечным сечением поглощения тепловых нейтронов позволили в последнее время широко использовать цирконий для покрытия тепловыделительных элементов (ТВЭЛов).

Низкий и равномерный  коэффициент термического расширения, высокая сопротивляемость коррозии, а также высокая механическая прочность и химическая стойкость обусловили применение циркония для изготовления высококачественной химической аппаратуры, медицинского оборудования, имплантантов и нитей для нейрохирургии.

Изоляторы в высокочастотном  оборудовании, изготовленные из материалов, содержащих цирконий, значительно снижают потери энергии.

Порошкообразный цирконий используется преимущественно при  изготовлении осветительных ракет, детонаторов, снарядных взрывателей  и дистанционных бомб.

Но все же большая  часть добываемого циркониевого сырья (около 90 %)  используется в минеральной форме в виде циркона, который содержит до 66 % диоксида циркония (ZrO2). Благодаря своим свойствам — высокая температура плавления (более 2700° С), малый коэффициент термического расширения и стойкость к химическим воздействиям — ZrO2 стал широко применяться в самых разнообразных областях. Он обширно используется при получении термозащитных покрытий, высокоогнеупорных изделий, твердых электролитов, жаростойких эмалей, тугоплавких стекол, различных видов керамики, керамических пигментов, катализаторов, режущих инструментов и абразивных материалов, искусственных драгоценных камней. В последнее десятилетие с бурным развитием электроники и компьютерной техники, а также различных средств связи, диоксид циркония начал широко применяться в волоконной оптике и производстве керамики, используемой в электронике.

Карбид циркония ZrC ввиду  его большой твердости применяют  в качестве шлифовального материала, а также для замены алмазов  при резке стекла.

 

5.Международная  торговля. Цены.

 

 

 Основные  экспортеры цирконового концентрата — Австралия и ЮАР. В последние годы объемы экспорта концентрата из Австралии сокращались, в то время как ЮАР увеличивала поставки. Главными импортерами цирконового концентрата являются страны Западной Европы (Италия, Испания, Германия, Франция, Нидерланды и Великобритания), а также Китай и Япония.

Металлический цирконий реализуется на международном рынке  преимущественно в форме ферросплавов. Торговля металлическим цирконием и скрапом носит подчиненный характер, что обусловлено международным соглашением о нераспространении ядерного оружия.

Основные экспортеры циркония — Тайвань и Италия, в меньших объемах металл экспортируют США и Канада, главные импортеры — Китай и Япония, в меньшей степени — Чехия, Германия, Швеция и другие страны Западной Европы.

Экспорт бадделеитового концентрата из России в конце 90-х гг. постепенно увеличивался и составил в 2001 г. 6 тыс. т/год, главным образом в Норвегию. Начиная с 2002 г. бадделеит будет также экспортироваться в страны Юго-Восточной Азии и Западной Европы. Цирконовый концентрат импортируется в Россию с Украины, очень редко — из Австралии; частично потребность удовлетворялась за счет запасов госрезерва. Объем поставок цирконового концентрата составил в 2000 г. 9,3 тыс. т, а в 2001 г. возрос на 11 % — до 14 тыс. т .

Цены на цирконовый концентрат испытывали значительные колебания  за последние два десятилетия (рис.4). В предшествовавшие годы повышение цен в значительной мере было связано с практически монопольным положением Австралии на рынке циркона, а также зависимым характером его производства от производства титана, что предопределяло вынужденный его объем. При уменьшении относительного содержания циркона в рудах разрабатываемых месторождений или сокращении производства в силу неблагоприятной конъюнктуры титана дефицит циркона приводил к росту цен. Это в свою очередь вело к сокращению потребления, поскольку практически во всех объемных областях применения возможна замена циркона на другие материалы, хотя и с потерей качества производимой продукции. Потребление снижалось, и цены снова падали, а при низких ценах потребление циркона вновь возрастало. Такая неустойчивость рынка в конечном счете привела к сокращению потребления циркона в огнеупорах и литейном производстве, и только бурное развитие производства керамики позволило удержать объемы суммарного потребления циркона на достаточно высоком уровне.

Именно рост применения циркона в производстве керамики в Юго-Восточной Азии и Южной Европе — одна из главных причин подъема цен с 1994 г., когда производители циркона работали на пределе производственной мощности. Падение цен в 1997 г. было обусловлено экономическим кризисом в странах Юго-Восточной Азии и как следствие сокращением потребления цирконового концентрата в этом регионе и мире в целом. В последние годы мировой спрос на циркон и его производство более или менее сбалансированы, но увеличение потребления циркона в керамической промышленности, а также диоксида циркония в высокотехнологичных областях привело к некоторому превышению спроса над предложением, и цены начали возрастать.

Подъем цен на диоксид  циркония связан не только с ростом его потребления в высокотехнологичных областях и производстве керамики, но и с прекращением производства бадделеита в ЮАР. В конце 2001 г. цены в Европе на моноклинный диоксид огнеупорного/абразивного сорта составляли 2500–2850 дол/т, на диоксид керамического сорта — 2700–3200 дол/т, на диоксид для электронной керамики — 3200–4500 дол/т, на стабилизированный диоксид для огнеупоров — 3680–4220 дол/т .

Рынок металлического циркония стабилен. Цены на циркониевую губку  последние 10 лет держатся на уровне 20–26 дол/кг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Быховский Л.3., Зубков Л. Б., Осокин Е.Д. Цирконий России: состояние, перспективы освоения и развития минерально-сырьевой базы
2. ИнфоМайн, исследовательская группа  Обзор рынка циркониевого сырья в СНГ
3. Горный журнал
4. Металлы Евраии