鋨金屬市場(chǎng)綜述
用于表面組裝技術(shù)的鋨珠貼片
用于表面組裝技術(shù)的鋨晶體
來(lái)源
地殼中鋨出現的概率約為5x10-9%。這意味著(zhù)平均20噸重的地殼中含有大約1毫克鋨。這使得鋨成為地殼中最稀有的貴金屬和最稀有的金屬(表一)。
表一 地殼中貴金屬的含量
金屬
地殼中的含量
銀
7x10-6 %
金
3x10-7 %
鈀
4x10-8 %
鉑
4x10-8 %
釕
1x10-8 %
銠
6x10-9 %
銥
6x10-9 %
鋨
5x10-9 %
鋨通常會(huì )同產(chǎn)自于南非、俄羅斯和加拿大的富鉑鎳礦中一起開(kāi)采出來(lái)。
鋨的性質(zhì)
鋨是密度最高的元素,為22.58 g/cm?,緊隨其后的是密度為第二大的銥,為22.56 g/cm?。
室溫下時(shí),鋨粉會(huì )被氧化成具有毒性的四氧化鋨,然而,致密的鋨(如鋨珠或鋨晶體)在未達到600℃之前,不會(huì )與大氣中的氧發(fā)生明顯的反應,形成四氧化鋨。根據圖1的數據推算,在室溫時(shí),鋨珠(OsMWB)和鋨晶體(OsMWC)的氧化速率將會(huì )低于每年0.001mg。
600-1400℃溫度范圍內鋨的氧化速率
年產(chǎn)量
1971年,在美國,鋨是作為銅精煉時(shí)的副產(chǎn)品產(chǎn)出的,產(chǎn)量估計為2000盎司(62千克)。另有4169金衡盎司的鋨經(jīng)過(guò)精煉,總產(chǎn)量為190千克。另有4169盎司的鋨經(jīng)過(guò)精煉,產(chǎn)出量為190千克。
由于鋨的交易量較小,因此把鋨、銥和釕的交易記錄集中在了一起。2013年,全世界出口了81噸鋨、銥和釕,進(jìn)口了98噸。74%的出口來(lái)自南非,13%分別來(lái)自德國和英國。如今,因為德國貴金屬公司已將業(yè)務(wù)從德國直接轉移到生產(chǎn)國,所以認為德國在進(jìn)、出口鋨、銥和釕方面的作用已變得不那么重要。
2010年至2019年間,美國每年的鋨進(jìn)口量從0.5千克-856千克不等,平均每年157千克。目前,美國的鋨年產(chǎn)量估計在150公斤至1000公斤之間。
鋨的應用
與鋨相關(guān)的出版物數量從2000年的1258份增加到2020年的2421份。
歷史上,鋨與鎢一起用于燈泡的燈絲。
最近,鋨被用作鋼筆的合金部分以及留聲機的唱針部分,原因是其硬度很高。而鋨基催化劑主要應用于化學(xué)中:鋨基催化劑在烯烴的順式二羥基化反應中能起到催化作用,這是制備鄰二醇的一種獨特工藝。
用于二羥基化的鋨催化劑
鋨還可以作為用于量子計算中用到的量子自旋液體。此外,呈蜂窩狀晶格的鋨鋰氧化物在-273℃的溫度下,可用作磁阻挫材料。
Li2.15Os0.85O3的結構(Li:藍色,Os:綠色,O:紅色)
鋨鎘氧化物應用于無(wú)質(zhì)量粒子研究,即所謂的韋爾費米子。由于這些韋爾費米子的運動(dòng)速度比電子快得多,所以,在未來(lái)可以制造出運行速度更快的電子設備。
Cd2Os2O7的磁性結構
由于鋨是承壓能力最大的金屬,它能在壓力超過(guò)750萬(wàn)帕斯卡的極端壓力條件下進(jìn)行研究(該壓力相當于地核壓力的2倍),而不改變其內部結構。
在化療中,使用到的50%的物質(zhì)為鉑基化合物,也稱(chēng)順鉑化合物、卡鉑或奧沙利鉑。制藥行業(yè)對鉑的需求,估計為每年2.5-3噸15。使用鉑基化療藥物具有嚴重的副作用。初步研究表明,鋨和釕基化療劑不會(huì )產(chǎn)生這些副作用。
傳統的鉑類(lèi)化療藥物(上排和中排),目前正在開(kāi)發(fā)的鋨類(lèi)化療藥物(底排)
六價(jià)Os化合物,如氮化鋨復合物,對緩解并減少癌癥復發(fā)起到重要作用。
最近,鋨用于治療癌癥這一主題上出現了許多其他的研究,使得鋨在化療領(lǐng)域中使用有了更大的可能性。而且,鋨在光化學(xué)治療領(lǐng)域的適用性也得到了證明。
含Os化療藥物的攝取機制
價(jià)格
與黃金類(lèi)似,鋨的價(jià)格波動(dòng)很大。例如,一個(gè)1克金條的價(jià)格約為60美元,而經(jīng)過(guò)加工的戒指的價(jià)格通常為每克幾百美元。鋨具有類(lèi)似的情況:在2021夏,純度為99.9%的鋨粉廠(chǎng)家給出的數據為,每克成本約為12
1972至2021鋨粉或海綿鋨粉價(jià)格漲幅變化
如果,這些鋨粉在氫氣氛圍中燃燒熔融去除掉有毒氧化物后,它們的價(jià)格還會(huì )上漲10%。若是這些無(wú)毒鋨粉在經(jīng)過(guò)在氣缸中進(jìn)行壓實(shí)熔融,那么它們的價(jià)格會(huì )在此基礎上在漲幅20%。鋨粉的氣缸壓實(shí)的成本約為25美金。在充滿(mǎn)氦氬氣氛的電弧爐中熔融時(shí),鋨粉中大部分的雜志會(huì )被蒸發(fā)而去除掉,這一工藝會(huì )使得鋨粉的成本增加,約為10美元/g。通過(guò)該熔融過(guò)程之后,鋨的純度將超過(guò)99.97%,并呈現為有光澤的珠子形態(tài),鋨珠的制造成本約為35美元。另加運輸成本、關(guān)稅、進(jìn)口稅、增值稅、管理費附加費和經(jīng)銷(xiāo)商傭金等,最終售價(jià)約為50美元/克。
如果將這些已經(jīng)高純度的鋨珠,在遠高于1000℃的情況下,在和其他化學(xué)物質(zhì)反應下,轉化成純度超過(guò)99.995%的鋨晶體,那么價(jià)格將進(jìn)一步上漲。根據晶體尺寸和產(chǎn)量,生產(chǎn)成本上升至60-100美元,最終的銷(xiāo)售價(jià)格為80-120美元。
預測
因為疫情仍在蔓延,也沒(méi)有確切的時(shí)間來(lái)預測疫情何時(shí)會(huì )完全結束,經(jīng)濟發(fā)展受到影響。與其他行業(yè)一樣,對鋨市場(chǎng)也會(huì )產(chǎn)生影響,但從長(cháng)期來(lái)看,影響相對較低。南非是最重要的鋨生產(chǎn)國,在疫情中受到影響,目前一些礦山尚未恢復到疫情前的生產(chǎn)水平。鋨粉的價(jià)格自2017年以來(lái)相對穩定,我們預計在中短期內價(jià)格會(huì )適度上漲,因為能源、勞動(dòng)力等價(jià)格從2017年起大幅上漲。但是,如果鋨將用于量子計算機或化療藥物,需求將顯著(zhù)高于供應(由于與其他鉑族金屬的耦合化合物產(chǎn)品影響,短期內無(wú)法調整),這可能導致中長(cháng)期價(jià)格大幅上漲。
投資
多年來(lái),其他的貴金屬早已被用于用作投資的產(chǎn)品,如實(shí)物產(chǎn)品(金條、硬幣)或金融產(chǎn)品(礦業(yè)股票或期貨、期權、ETF或CFD)。
就鋨而言,到目前為止,若想在鋨粉市場(chǎng)進(jìn)行投資,你必須從南非、南美、加拿大、俄羅斯或中國的生產(chǎn)商進(jìn)口。由于四氧化鋨始終存在,鋨粉無(wú)法安全儲存。但是,若是致密鋨(鋨珠和鋨晶體),它們在室溫下不氧化,那就有可能安全地對鋨進(jìn)行投資。