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当然可以。铂和钯的产业链非常长且复杂,涉及多个专业环节和国际协作。理解这个链条有助于看清其价值是如何在每个环节中被创造和分配的。
总的来说,铂钯产业链可以清晰地分为三个主要阶段:上游(采矿与选矿)、中游(精炼与提纯)、下游(制造与终端消费)。
下面是详细的分解:
第一阶段:上游 - 采矿与选矿
这个阶段的目标是从自然界中提取出含有铂钯的矿石,并将其初步富集。
地质勘探与开采:
勘探:地质学家通过地球物理和化学方法寻找潜在的铂族金属矿床。
开采:根据矿床类型,采用不同方式:
露天开采:主要用于南非的布什维尔德杂岩体等大型层状矿床,剥离表土后直接挖掘矿石。
地下开采:对于埋藏较深的矿体(南非大多数铂矿),需要开凿竖井和巷道,使用大型机械进行开采。这种方式成本高、风险大(如塌方、瓦斯)。
露天/地下结合:如俄罗斯的诺里尔斯克矿区,因其位于北极圈,需要应对冻土等特殊环境。
破碎与选矿:
开采出的原始矿石(称为“原矿”)含有大量废石,品位极低(可能只有1-10克铂钯/吨矿石)。
破碎:将原矿破碎成更小的颗粒。
选矿:通过物理方法(如浮选法)分离出有价值的矿物颗粒。例如,在南非,会将富含铂钯的UG2铬铁矿层单独选别出来,得到精矿。此时,精矿中的铂钯品位已提升至约 200-400 克/吨,是原来的几十倍。
第二阶段:中游 - 精炼与提纯
这是整个产业链中技术含量最高、增值最多的环节,将选矿得到的精矿转化为纯度高达99.95%以上的纯金属。这个过程极其复杂,通常被称为“PGMs精炼”。
冶炼:
将选矿得到的精矿与熔剂(如苏打、硼砂)混合,在电弧炉或感应炉中加热至约1500°C进行熔化。
在此过程中,不同金属根据其物理性质(比重、熔点)分层:
顶层:炉渣(废弃)。
中层: matte(锍),一种富含镍、铜、铁的硫化物熔体。
底层:多尔合金,一个由铂、钯、金、铑、铱、钌等铂族金属组成的重金属合金球。
多尔合金被捞出,送去进行下一步处理。
复杂化学分离与提纯:
多尔合金无法直接销售或使用,必须通过一系列精密的化学工艺将其中的各种金属一一分离。这个过程可能涉及数十个步骤,耗时数周甚至数月。
主要工艺包括:
王水溶解:用王水(浓硝酸+浓盐酸)选择性地溶解多尔合金中的铂、钯、金,而铱、钌等不溶残渣被过滤出来另行处理。
溶剂萃取与离子交换:利用不同金属在不同化学溶液中的溶解度差异,像“分拣”一样将它们逐一分离开来。
沉淀与还原:将分离出的金属溶液通过化学方法沉淀,再用还原剂(如甲酸钠)还原成固态金属粉末或海绵状金属。
最终,得到纯度为99.95%以上的海绵铂、海绵钯等单一金属。全球只有少数几家公司掌握了全套精炼技术,例如:
英美铂金旗下的朗盛精炼厂
贺利氏
庄信万丰
日本田中贵金属
铸锭与销售:
将提纯后的海绵金属熔化成液态,倒入模具中铸成标准的金属锭(如1公斤、5公斤的铂锭、钯锭)。
这些标准锭被出售给下游的制造商或直接投放到伦敦金属交易所和纽约商品交易所等公开市场进行交易。
第三阶段:下游 - 制造与终端消费
精炼金属被运送到世界各地的制造商手中,被制成各种产品,最终进入消费市场。
工业催化剂制造:
汽车催化剂:这是铂钯最大、最重要的下游应用(约占其总需求的 80%)。
制造商:将铂、钯、铑等金属制成活性氧化铝涂覆的蜂窝状陶瓷或金属载体,然后将这些载体浸渍在含有金属盐的溶液中,经过干燥和高温煅烧,使金属转化为高活性的微小颗粒附着在载体表面。
装配:这些催化剂载体被封装进不锈钢外壳,制成完整的汽车尾气催化剂,安装在新车上。
化工与炼油催化剂:用于生产硝酸、硅酮、塑料等,通常由专业的催化剂公司定制生产。
首饰制造:
将铂金锭或钯金锭熔化后,通过浇铸、冲压、电铸等工艺制成戒指、项链、耳环等首饰。
特点:铂金首饰通常制成Pt950(含95%铂金)等高纯度合金以保证其特性。由于钯金密度低、硬度适中,它也常被用作白色K金的替代品或制作钯金首饰。
电子与高科技制造:
电子:用于制造多层陶瓷电容器、连接器、硬盘驱动器涂层等,利用其优异的导电性和耐腐蚀性。
氢能:钯金因其独特的吸氢能力,被用于氢燃料电池的膜电极组件和氢气纯化设备中。
医疗:用于制造心脏起搏器、抗癌药物和牙科合金。
投资与储备:
精炼金属锭被铸成投资型条块(如1盎司、100盎司的金条样式),在银行、贵金属经销商处销售。
中央银行和机构也会将铂钯作为储备资产的一部分进行持有。
回收与再生:
这是一个贯穿产业链始终的重要环节。报废的汽车催化剂、旧首饰、电子垃圾被回收公司收集。
通过类似的冶炼和化学工艺,从中提取出铂钯,重新进入精炼环节,形成一个闭环供应链。回收供应已成为市场中不可或缺的一部分。
产业链全景图
地质矿床 (南非/俄罗斯等)
↓(采矿、选矿)
铂钯精矿
↓(冶炼、复杂精炼)
99.95%纯度的铂/钯金属锭
↓(制造、加工)
├── 汽车催化剂 (→ 新车装配) → 终端消费者 (车主)
├── 化工/炼油催化剂 (→ 工厂) → 终端消费者 (使用化肥、塑料的人)
├── 首饰 (→ 珠宝店) → 终端消费者 (佩戴者)
├── 电子元件 (→ 手机/电脑) → 终端消费者 (使用者)
├── 投资条块 (→ 银行/经销商) → 终端投资者
└── 回收料 (→ 回到精炼厂) → 重新进入循环
这个长长的链条展示了铂钯如何从地下的岩石,经过无数道工序和跨越洲际的旅程,最终成为我们生活中不可或缺的一部分,尤其是在清洁空气和绿色能源领域发挥着关键作用。
发布于2025-12-2 21:49 成都



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