引领世界二十载 中国铋业启新章

2021-06-28 13:26:10 来源： 浏览次数：0

铋是人类最早发现的10种金属之一，自1753年英国C.若弗鲁瓦和T.伯格曼确认铋是一种化学元素开始至今已过二百余年，而在被发现的18世纪，其主要应用于医药领域。在19世纪末至20世纪初，随着家用电器、汽车的发展迅猛，带动了焊料、易熔合金等领域对铋的需求，但由于多种原因，铋在工业化进程中并未受到重视，长期以来铋的需求用量也仅维持在百吨左右。直到上世纪末，由于儿童死于吐泻病的病例激增，全球医药领域再次兴起应用铋剂药物热，随后次水杨酸铋等一系列铋剂药物的推广使用，对铋的需求快速增长，带动了铋的冶炼技术发展和产业规模的扩张。

到2015年，世界铋的主要产品已达百余种，而中国应用的铋产品也达50多种。除医药、易熔合金的消费需求外，铋凭借其半金属的特性也被广泛应用于半导体相关电子工业领域，如温差制冷元件、高速集成电路、参量放大器、离子雪崩光控二极管、光导摄像显像管。我们所常见的一些铋化合物应用，例如BiSbTe3可作为温差电器元件用于太阳能电池、Bi2Te3用于制造低温温差电源、BiAgS2用于制造半导体器件、Bi2O3制作的氧化物膜材料可作导电涂层、Bi2S3主要用于制造光电自动设备中的光电阻用来增大可见光谱区域内光谱的灵敏度、在光学透镜中添加铋的氧化物还可增加比重和折射系数、铋锶钙铜则是著名的高温超导材料。此外铋的许多化合物，如硒化铋、碲化铋都具有拓扑绝缘体结构，在电子、光学等领域具有非常重要的潜在价值。此外铋作为绿色金属，是铅理想的替代品，并在化妆品、汽车玻璃、切削合金的应用前景十分可观。

得益于众多的应用领域，全球对铋的需求用量也从上个世纪九十年代至今数十年间跃至万吨之上。而由于对铋需求快速增长，全球铋冶炼生产接力棒也伴随中国铜铅钨等金属生产能力的飞速发展而传至中国。

中国铋生产最早也可追述至第一次世界大战。新中国成立后，随着经济和社会的发展，铋的生产也取得长足进步，无论是在产业规模，还是在工艺技术、应用推广等方面，都已经在世界上形成引领能力。在新中国铋工业的发展历程中共经历了快速发展（1952-1978年）、改革开放（1978-2000年）和引领世界（2001年起）三个阶段。

进入新世纪以来，凭借资源优势，依靠科技创新，中国已经成为世界铋生产、消费大国，正在进入从产业链中低端，向制造业高端迈进的历史阶段。据中国有色金属工业协会统计，2003年全国铋产量只有1042吨，2004年在市场价格上涨的推动下，产量一举突破万吨，达到11747吨，出现了爆发式增长。2012年中国铋产量再破1.5万吨大关，2015年达到16013吨，占全球产量的85%以上。

而在引领世界新阶段，中国也建成了一批具有实力的企业，形成了全球影响力。铋冶炼回收龙头企业例如2000年成立，后产能达到3000吨的贵溪大三元（原贵溪市三元冶炼化工）与2001年成立，后产能达到4000吨的湖南金旺铋业（原金旺实业），而铋原料生产的主要企业柿竹园有色金属公司在2006年建成2000吨/日选矿厂后于2008年成为国内铋矿山采选规模最大的企业。

非洲企业代表到访参观贵溪大三元

通过接近10年的发展时间，中国铋冶炼技术创新取得重要进展，冶炼技术达到世界领先水平。传统的铋冶炼工艺是将铋精矿、海绵铋等含铋原料通过反射炉熔炼。反射炉以粉煤为燃烧原料，燃烧时产生大量二氧化碳和烟雾粉尘污染环境，热效率低（一般只有15%-30%）。中国铋冶炼企业通过技术创新，替代或淘汰反射炉和鼓风炉等落后工艺取得重要进展。2013年，金旺铋业全球首创富氧侧吹炉熔炼新工艺生产铋正式投产，利用氧气代替燃煤，能耗低，产量大，标志中国金属铋冶炼技术水平达到新高度。

雷曼冲击后，通过技术创新，中国低品位、成分复杂的含铋物料也逐渐得到回收利用。河南的豫光金铅从铅阳极泥回收粗铋，2010年开始生产精铋，辽宁葫芦岛锌业从铅和铜系统回收铋也取得了成功。开始生产精铋的企业还有山东的祥光铜业和恒邦冶炼，河南金利金铅、湖南华信有色、兴县富康贵金属、桂阳银利多金属、湖南永兴意水集团等有色金属冶炼企业。

在我国铋冶炼发展过程中，一部分有实力的中国铋生产企业积极向铋深加工应用领域延伸，并取得成效。金旺铋业2004年成立了全国第一家铋业研究所，每年投入巨额科研经费，超细氧化铋项目成功列入国家火炬计划。2005年与湖南有色研究院合作建成了硝酸铋等铋盐深加工生产线。2011年7月，金旺铋业成功收购云南云铜稀贵药业100%的股权，并严格按照新版GMP要求，建成药用铋盐系列原料生产线。公司拥有年产铋系列药用原料1000吨的生产能力。金旺铋业氧化铋年产量也达到了800吨，国内市场占有率达到30%以上。经过多年的深耕细作，金旺铋业大幅度提高产品的附加值，为不断延伸产业链奠定了坚实基础，也成为中国铋产业链发展的先锋。

金旺铋业侧吹双联炉

贵溪大三元同样也拥有不同物理形态的铋金属产品及氧化铋生产设备，在产品研发上也同日本合作开发了含铋10.98%的汽车玻璃，以替代含铅、砷的产品，如今也仍在继续研发铋的相关产品。

广东先导稀材最初成立于1995年，2003年正式更名，先导稀材持续加大对技术的研发投入，在铋及其化合物与合金的产品种类上，不单有不同物理形态的铋金属产品，同时也可生产供应各种特殊性能的氧化铋及其它铋化合物，例如枸缘酸铋、碱式水杨酸铋、碱式没食子酸铋等

成立于2001年的株洲科能新材料有限责任公司同样也是一家中国国内原生精铋的主要生产企业之一。除生产铋锭外，该公司也生产不同物理形态的铋金属以及氧化铋产品，并销售至日韩、欧美、香港、台湾等国家和地区。

曼浦汉克化工（上虞）有限公司成立于2005年，是国际著名的贸易企业5Nplus旗下位于中国境内专业的化合物生产企业，主要铋产品包括氧化铋、铝酸铋、碱式硝酸铋、氢氧化铋、柠檬酸铋、碱式碳酸铋、硝酸铋溶液、铋金属及低熔合金等。

当然，伴随中国铋行业成长的不单只有生产企业，同样也离不开中国铋科研与教育工作者的共同努力。就在2018年，开启在华教会大学男女同校之先河，在诸多领域开一时风气之先，独树一帜的优秀办学传统孕育了一大批爱国青年、志士仁人、学术精英、工程专家和政商翘楚依靠，拥有百年历史的上海理工大学（原沪江大学）于当年12月，由该校理学院成立了铋科学研究中心，又一次将推动中国发展的重担挑在了肩上。该研究中心的铋科学与生物医学材料团队致力于对含铋元素的纳米材料和配合物进行研究，探索其在生物医药、诊断分析、光电催化与传感等领域的研究。

上海理工大学铋科学研究中心

从中国铋行业发展的三个阶段来看，每二十余年中国铋行业就会经历一次较大变革。而如今，正值中国铋业引领世界二十周年之际，由中国有色金属工业协会铟铋锗分会、上海理工大学铋科学研究中心共同主办的“2021年中国铋科学及产业研讨会”即将于8月18-20日在中国铋业发展核心之一的江西鹰潭召开，本届会议也同样得到了上述引领中国铋业走向辉煌的一众企业支持。

本次会议特别邀请到国内外多家知名学府以铋应用为主攻专业研究方向的专家教授，会议报告内容不单有铋在传统应用领域中的新进展，也不乏铋在未来光电子产品发展上铋的最前沿应用趋势，为与会者提供最全面的铋下游发展应用最新动向。同时会议还配套“中国铋行业产学研讨论会”，与会企业家与科研工作者零距离交流，共同探讨企业、市场和行业发展之路。相信由本次会议作为起点，在通过产、学、研的共同努力推动下，中国铋行业定将打开新篇章，迈向新纪元。

（撰写：刘麦）