文档介绍：镉与碲均属稀有元素镉与碲均属稀有元素, 世界镉储量有 180 多万吨, 碲储量有 4-5 万吨。碲化镉是半导体材料, 而碲化镉薄膜太阳能电池的研究及应用是当今光伏领域的热点。在“碳素燃料文明时代”向“太阳能文明时代”过渡的未来几十年里,碲( 包括一定量的镉) 必将成为非常重要的战略资源之一。镉是银白色有光泽的金属, 有韧性和延展性, 且毒性较大, 被镉污染的空气和食物对人体危害严重。镉主要用于钢铁、铜、黄铜和其他金属的电镀, 对碱性物质的防腐蚀能力较强, 也可用于制造体积小、容量大的电池。碲是一种银灰色半金属,具有很高的电阻系数,是逆磁性金属, 所以是良好的半导体材料。碲的化学性质与硒相似, 不同之处是在高温下碲几乎不与氢发生反应。碲主要应用于冶金、电子、玻璃、化工等领域。薄膜太阳电池的研究及其应用是当今光伏领域的热点,碲化镉( CdTe ) 多晶薄膜太阳电池是受到广泛关注的薄膜电池之一, 也是薄膜太阳电池中发展较快的一种光伏产品。近年来, 太阳能电池的研究方向是高转换效率、低成本和高稳定性。因此,以 CdTe 为代表的薄膜太阳电池备受关注。镉经济 1. 镉的资源镉在地壳中的含量按重量计为 6× 10-5% ,属稀有元素。镉是生产锌精矿和铅精矿时的副产品,一般情况锌矿石中镉品位为 %-% 。镉可回收利用,从镍镉蓄电池中回收的镉量占原生镉的 15% 。目前, 蓄电池生产是镉的最大消费领域。约有 80% 大型工业蓄电池和 20% 小型普通蓄电池被回收加工处理。 2. 镉生产概况根据美国地质勘察局( USGS ) 的统计数据, 1975-2009 年间世界原生镉产量如图 1 所示。按国家划分,世界镉生产分布情况如图 2 所示。(1 )中国镉主要生产企业分布在辽宁葫芦岛、湖南株洲、广东韶关、贵州六盘山、云南大理和兰坪等地。有5 家企业的镉产能占中国镉总产能( 4100 吨)的 90% 以上。中国也是世界最大的镉消费国和进口国,每年镉的消费量超过 12000 吨,其中有 70% 用于生产镍镉电池。(2 )日本在 20 世纪 90 年代中叶, 日本镉的生产与消费呈增长态势, 当时消费量曾达到 9000 吨/ 年。目前的消费量为 3000 吨/ 年,自产镉约 2200 吨/ 年。(3 )加拿大世界第 4 大锌冶炼厂位于不列颠哥伦比亚省特雷尔市, 该厂隶属于泰克明科公司( inco ),其镉产量为 2000 吨/ 年。(4 )美国美国年产镉约 1000 吨, 田纳西州克拉克斯维尔市 Pasminco 公司生产原生镉, 原料是锌精矿的焙烧产品和浸出产品。另一家是 INMETC O 公司,从金属废料中回收镉,该公司在 1995 年成为世界第一家工业处理废旧镍镉电池并回收镍镉的企业, 其工序作为当今镍镉电池循环再利用的最佳示范技术,并获得美国环境保护署( EPA )的认可。在美国,镉的生产与使用要受到环保机构的监督,截止 2005 年美国国内镉的消费量已在 2000 吨的水平上减少 50% 。(5 )欧洲欧共体法律同样也对镉的消费进行限制,在 2008 年之后,禁止使用含镉量超过 % 的电池。(6 )俄罗斯在俄罗斯, 从事镉生产的企业有车里雅宾斯克锌股份公司(年产 450-500 吨)和位于弗拉季高加索市的电锌股份公司(年产 190-20 0 吨),这两家公司均隶属于乌拉尔矿冶公司。(7 )韩国 Korea Zin k 公司是当今世界最大的锌生产企业, 其镉产量达 300 0 吨/ 年。(8 )哈萨克斯坦哈萨克锌业股份公司的乌斯季卡缅诺戈尔斯克冶金联合公司,从铅生产烟尘中回收镉。从事加工处理铅精矿和锌精矿的里杰尔冶金工厂也生产镉。据不同资料统计,哈萨克锌业股份公司镉产量为 1600-2200 吨/ 年。 3. 镉价格走势工业级镉( % )的价格走势如图 3 所示。在 20 世纪 80 年代初期,镉市场价格下跌是由于世界经济衰退所致; 1988-1989 年,受镍镉蓄电池产量扩大带动,镉需求量增大,镉价大幅攀升。到 200 5 年的前几年里, 由于过多限制使用镉的法令和开始严格控制镉用量等措施,导致镉价走低。碲经济 1. 碲的资源碲在地壳中的含量按重量计为 1× 10-6% ,非常稀少。碲和与之伴生的硒一样, 也是亲硫元素, 常见于硫化铜矿床和多金属矿石当中。全球碲储量约 4-5 万吨。几乎所有金矿床中都富含有较高的碲。工业提取碲的主要原料是铜阳极电解净化所产生的阳极泥,有 3%-5% 的碲(按重量计)以碲化合物形式与贵金属共生。 2. 碲生产概况碲市场很小,目前世界碲产量约 400-600 吨/ 年(无准确统计数据)。世界碲的产量结构和主要生产国产量情况如图 4 所示。(1 )加拿大碲生产占世界碲产量的 15% 。但加