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贵金属专题-铂钯基础知识介绍
期货从业资格号:F3008762
2022年5月份广州期货交易所(以下简称广期所)两年期品种计划获得中国证监会批准,明确将16个期货品种交由广期所研发上市。包括工业硅、多晶硅、锂、稀土、铂、钯等与绿色低碳发展密切相关的产业特色品种。2022年9月份广期所副总经理在铂族金属市场峰会上表示广期所将尽快推出铂、钯期货品种,买球足球投注app,为产业链提供便捷有效的价格管理工具。本专题为铂钯期货系列专题第一篇,主要介绍铂钯现货基础知识。
一、物化性质与制备方法
1.1 188比分直播旧版 性质
铂(Platinum,Pt)和钯(Palladium,Pd)均属于铂族金属,铂族金属(Platinum-Group Metals,PGMs)包括铂、钯、铱(Iridium,Ir)、铑(Rhodium,Rh)、锇(Osmium,Os)和钌(Ruthenium,Ru)等六种元素,它们在元素周期表中分属第5,6周期,与黄金和白银相邻。六种铂族元素与金银合称贵金属,但其发现与应用比金银要晚得多,人类对铂族金属的了解和利用自1735年才开始。地壳中黄金、白银、铂金和钯金的含量分别是百万分之0.003、0.07、0.005和0.0006,因此铂和钯在地壳中的含量都是相当低的,2022年卡塔尔世界杯亚洲预选,2022年全球铂金、钯金、黄金和白银的矿产量分别为180吨、200吨、3582吨和25500吨。
铂族金属元素彼此之间广泛存在类质同象置换现象,从而形成一系列类质同象混合晶体;六种铂族金属在矿产中通常是同时存在,仅含量有所差别。六种铂族金属也具有相似的188比分直播旧版 特性,比如色泽均为银白色(除锇和钌为钢灰色外),熔点高、强度大、电热性稳定、抗腐蚀性优良、高温抗氧化性强、催化活性(在化学反应过程中保持自身不发生变化的情况下加速化学反应的能力)良好等,所以铂族金属通常放在一起考察,相互之间存在一定程度的替代作用,特别是铂和钯在催化领域存在较高的替代作用。
但六种铂族金属又有各自特性,这意味着它们之间的替代作用是有限的。比如铂金还有良好的延展性和稳定的电阻与电阻温度系数,常温下不溶于任何单一强酸强碱,只溶于王水(硝酸和盐酸以1:3体积比混合)和熔融碱中,室温下能吸收其体积70倍的氧气。钯金延展性良好,但可溶于浓硝酸,室温下能吸收其体积950-2800倍的氢气。铑和铱不溶于王水,但能与熔融氢氧化钠和过氧化钠反应,生成溶解于酸的化合物;高温强度很好,但冷塑性加工性能稍差。锇与钌不溶于王水,却易氧化成四氧化物;硬度很高,但机械加工性能极差。
1.2 提炼制备方法
铂族金属几乎不会以单一金属的形式存在,几种铂族金属通常会共存,有时也包括铜、镍和铬等基本金属。铂钯需要经过一系列复杂的物理和化学工序才能被提炼、加工和提纯,即开采矿石、汰选集中得到精矿、熔解得到锍以及精炼得到高纯金属。铂族金属矿的开采主要来自400米至2000米深的地下矿山,露天矿山的开采量不到20%。开采出的矿石经过碾碎、研磨和泡沫浮选得到精矿,在这一过程中,4E金属(铂钯铑和黄金)的浓度会从2-6克/每吨矿石,增加到大约300克/每吨精矿。
精矿会在熔炉里经过干燥和再加工,然后被送进温度高达1500℃的加热炉中加热,得到中间物质锍(各种金属硫化物的互溶体)。熔炼后,锍在转炉中做除硫处理。经过这道工序,精矿的浓度从每吨300克4E金属增加到每吨5000克4E金属。锍先被送往基本金属精炼厂进行加工以提炼铜、镍和其他基本金属,然后被送往贵金属精炼厂萃取提纯铂族金属。黄金、钯金和铂金通常最先被萃取出来,其次是铱和铑。
提炼基本金属后的含铂族金属的阳极泥用王水溶解,钯、铂、金均进入溶液。用盐酸处理以破坏亚硝酰化合物,然后加硫酸亚铁沉淀出金。加氯化铵,铂呈氯铂酸铵沉淀出,煅烧氯铂酸铵可得含铂99.5%以上的海绵铂。往分离铂后的滤液中加入过量的氢氧化铵,再用盐酸酸化,沉淀出二氯二氨络亚钯形式的钯,再在氢气中加热煅烧可得纯度达99.7%以上的海绵钯。海绵或颗粒状的铂钯用于工业应用,可通过高频感应电炉熔化制得金属锭,用于储存或投资。
随着砂铂矿资源日渐减少,且因近代有色金属工业发展,20世纪50年代以来铂族金属部分转向从铜镍硫化共生矿或炼铜炼镍副产品中提取。铜镍硫化共生矿在火法冶金时,精矿中所含的铂族金属90%以上可富集于铜镍冰铜锍中。把这种合金硫化熔炼,用盐酸浸出分离镍,用控制电位氯化法分离铜,产出含铂族金属更富的铜镍合金。将此合金铸成阳极,进行电解时,铂族金属进入阳极泥,然后提纯得到高纯铂族金属。
二、供应相当集中
2.1 南非和俄罗斯主导铂族矿产
铂族金属在地壳中的含量已经相当稀少,而铂族金属在地壳中的分布又非常集中。根据美国地质调查局USGS的数据,2022年全球铂族金属储量仅为7万吨,其中南非、俄罗斯、津巴布韦、美国和加拿大储量分别为6.3万吨、4500吨、1200吨、900吨和310吨。南非储量占到全球的九成,其铂族金属主要产于北部德兰士瓦省(Transvaal)布什维尔德杂岩体(Bushveld Platinum Deposit)的3个层位。俄罗斯铂矿集中于西伯利亚的诺里尔斯克-塔尔纳赫地区(Norilsk Talnakh),加拿大铂矿主要分布在安大略省的萨德伯里(Sudbury Complex),津巴布韦铂矿主要产自大岩墙岩体(Great Dyke)。
铂钯矿产同样主要出自上面五个国家。2022年全球铂矿产量为180吨,其中南非产量130吨,占比72.2%,俄罗斯占比10.6%;南非、俄罗斯、美国、加拿大和津巴布韦合计产量174.2吨,合计占比96.8%。从2022年到2022年,南非铂矿产量占全球比重平均为70.7%,五大国家合计产量占全球比重平均为97.5%。从1994年到2006年,全球铂矿产量从128吨上升到221吨;从2006年至2022年,全球铂矿产量总体上小幅持续减少(2022年因南非历史性大罢工而异常),因南非铂矿开采难度逐渐上升。
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