钴镍:战略性矿产的兄弟情与市场差异
2024-08-30 03:05:16发布 浏览108次 信息编号:84486
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钴镍:战略性矿产的兄弟情与市场差异
钴和镍价格差异背后的地质逻辑
钴和镍同为我国战略矿产,且均为紧缺矿产。蓬勃发展的新能源汽车产业和动力电池对钴、镍的巨大需求,不仅让钴、镍成为市场的宠儿,也让普通消费者直观感受到战略矿产在社会生活中的重要性。钴和镍在元素周期表中分别排在第27和28位,它们的外层电子结构、熔点、沸点、密度等性质十分相似(表1),同时都具有良好的延展性、耐腐蚀性和铁磁性。因此,钴和镍不仅是一对好邻居,更是一对好兄弟。
表1 钴、镍元素基本特征
不过,钴和镍这对好兄弟,在市场上的表现却截然不同,钴价明显高于镍价,以2022年为例,钴价波动较大(30万至55万元/吨),镍价则相对稳定,大部分时间维持在20万至30万元/吨,两者价格差距最大时达到3倍(图1)。
图1 2022年钴和镍现货价格
钴、镍价格差异受市场供需关系影响,但深层原因还与两种矿物的地质性质有关,下文将从资源状况、元素地球化学特征、成矿规律等方面探讨钴、镍价格差异背后的地质逻辑。
01 资源状况及格局
据中国地质调查局全球矿产资源战略研究中心发布的《全球锂钴镍锡钾矿产资源储量评估报告(2021年)》显示,截至2020年底,全球钴矿储量668万吨,资源量2344万吨。全球镍矿储量9063万吨,资源量2.61亿吨。全球镍矿储量是钴的13.5倍,镍矿资源量是钴的11倍(图2)。
图2 全球钴、镍储量-资源分布图
全球钴、镍资源分布极不均衡,钴矿主要分布在刚果民主共和国、印尼、澳大利亚等国家,其中刚果民主共和国钴储量占全球近一半(44.46%),全球镍储量合计占比超过70%(图3),印尼镍储量占全球30%以上,镍储量排名前三的国家(印尼、澳大利亚、俄罗斯)合计占全球一半以上(54.18%)(图4)。
钴、镍储量的差异,表明钴比镍更加稀缺(相差一个数量级),这是造成钴、镍价格差异的直接原因。同时,钴、镍储量分布不均,也导致钴、镍定价权掌握在少数国家手中,钴、镍价格容易出现较大波动。钴、镍资源储量的差异,涉及钴、镍元素在地球分布的差异,以及成矿地质的差异。
图3 全球钴储量分布格局
图4 全球镍矿储量分布格局
02元素地球化学
钴的外层电子排布为[Ar],镍的外层电子排布为[Ar],二者的常见价态为+2和+3,+2价态相对稳定,+3价态氧化性较强,具有亲铁和亲硫双重地球化学特性,表明它们既可以与铁以金属键形式共存,也可以与硫以强共价键形式共存。其次,钴和镍还可以以同质异象的方式取代其他矿物中的金属阳离子( et al., 2017 ),最常见的情况是由于钴和镍的离子半径与镁、铁等阳离子比较接近,多以同质异象替代的形式驻留(存在)于镁铁质矿物(超基性岩和基性岩的主要矿物)中。从地球圈层来看,从地核到地幔、地壳,钴、镍含量明显减少;从岩石角度看,钴、镍含量从超基性岩到基性岩明显降低,在酸性岩中急剧降低(表2)。地幔和超基性岩中钴、镍的含量达到或接近边界品位(Co 0.02%、Ni 0.2%)。因此,地幔源超基性岩是钴、镍成矿最重要的来源(直接或间接)。
表2 不同地层、岩石中钴、镍的含量
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