放射性元素辐射的钨合金屏蔽

放射性元素(确切地说应为放射性核素)是能够自发地从不稳定的原子核内部放出粒子或射线(如α射线、β射线、γ射线等),同时释放出能量,最终衰变形成稳定的元素而停止放射的元素。这种性质称为放射性,这一过程叫做放射性衰变。含有放射性元素(如U、Th、Ra等)的矿物叫做放射性矿物。

由于医疗技术日新月异,生活中辐射越来越多,已造成新的困扰, 这些射线有X射线,伽马射线,α射线,β射线等。钨合金是用来做屏蔽件的最佳材料,无论是医疗或是工业设备。与传统屏蔽材料相比,钨合金屏蔽件体现了很好的价值。高密度合金可以提供一样的能量吸收,而体积不到铅的1/3.人们可以很好的利用钨合金可靠的屏蔽性能。我们的钨合金屏蔽件常用语辐射源的容器,伽马射线屏蔽以及工业用品屏蔽。屏蔽件也可用于瞄准仪,癌症治疗的屏蔽以及防辐射注射器。为了保护病人以及医护人员,有必要使用钨合金设备来屏蔽这些有害辐射。

研究人员发现防辐射能力和材料密度有关,密度越大屏蔽性能越好。钨合金有着很大的密度,所以它的屏蔽性能很高, 且钨合金产品是环保产品,比铅的产品更少有危害。钨合金产品是用来做屏蔽件的最佳材料, 且易加工无毒。



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钨铼热电偶的特点及生产工艺

钨铼热电偶的特点

钨铼热电偶是耐高温热电偶。它具有温度一电势线性关系好,热稳定性可靠,价格便宜等优点。与显示仪表配套,可直接测量液体、蒸汽和气体介质等的温度。它可以部分替代铂铑热电偶作为高新冶金工业、高温电子热电系统结构工程及空间运载工具,核反应堆的超高温测量工具。

钨铼热电偶热电势对温度的关系符合ZBN05003—88分度表,等同 ASTME696—84标准。在真空、还原、惰性气氛中,可在0~2300℃范围内使用。采用特殊保护管的钨铼偶也可以在1600℃下的氧化气氛中长期使用,其价格较铂铑热电偶低。
 
钨铼热电偶的生产工艺


1:预合金粉末制备

按照重量百分比称负极材料和正极材料的各组分,分别制备负极材料和正极材料,采用高能分散方法,反三速度80-150r/min,分散时间15-20h

2:成型

机械压制成型,压力150-450Mpa,时间15-20s


钨铼热电偶特点3:预烧结

在还原气氛下1300-1500°*3h

4:垂熔

分两段,第一段:2000A*20min,第二段:2800-3300A*450min

5:旋锻:

温度1300-1600°,道次压缩率大于25%,加工尺寸范围10%-20%

7:清洗

碱液电解清洗,碱液浓度:15-20%,电解电压30-100V,时间5s

8:退火

成品丝材退火温度1200-1500°,时间30-60min

9:成品包装

真空包装



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铈钨电极生产

用粉末冶金和金属塑性加工的方法生产钨中含有一定量氧化铈(≤4%)的电极材料。铈钨电极材料是一种非放射性电极材料,它是20世纪50年代以来为了取代放射性钍钨电极材料而逐步发展起来的。这种电极材料在惰性气体保护电弧焊和等离子焊接、切割等方面得到了广泛应用。

生产工艺

钍钨电极始用于20世纪50年代初期,它是在钨中加入≤3%的氧化钍。这种材料具有高的电子发射能力,耐烧损性和起弧性能良好;但是,由于钍是放射性元素,在生产、贮藏和使用过程中容易产生放射性污染,危害人体健康,因而从50年代中期开始,人们就开展了代钍材料的研究工作。1956年,美国路易斯(A.Louis)进行了在金属钨粉中直接加入0.5%~3.0%氧化铈粉末的试验,然后通过压坯、垂熔、旋转锻造制出焊接用电极。两年后,他将氧化铈含量减少到0.01%~0.30%,使加工性能得到改善。1965年美国赫尔曼(J.Hermann)采用极细的纯钨粉压制成生坯,将此生坯或经过预烧的坯条浸泡在稀土金属盐类的溶液中,通过渗吸来实现掺杂,随后烧结,并按常规方法旋锻至所需直径。1967年,罗蒙诺夫(V.N.Romonov)研制了含氧化铈1%的铈钨材料,其制备工艺是:在800~850℃下将仲钨酸铵煅烧成三氧化钨,然后将铈的硝酸盐或氧化物水溶液掺入三氧化钨悬浮液中,再把掺杂好的三氧化钨用氢气一次还原成钨粉。加乙醇和甘油混合剂后,在600MPa压力下压成9mm×9mm×400mm的坯条,经过预烧和垂熔后,坯条中CeO2含量为0.87%,旋锻加工时,其加热温度为1475~1500℃。

中国20世纪70年代开始研制铈钨电极材料,经过近10年的生产实践,生产工艺趋于稳定和成熟,80年代初期,在国内和国际上申请了铈钨电极材料生产的专利。在生产过程中,如何使掺杂的氧化铈在钨基体内分布均匀和弥散,是提高电极电子发射能力、改善电弧性能、延长使用寿命的重要因素之一。因此,在原料选择上,通常是采用蓝色氧化钨或三氧化钨掺杂,并且掺杂剂不是直接采用氧化铈,而是采用其可溶的盐类,如硝酸铈或氯化铈。以此水溶液作母液,往里添加三氧化钨或蓝钨,在加料过程中,不断加热搅拌,蒸发浓缩,从而形成包覆粉末。掺杂时也可将硝酸铈或氯化铈水溶液喷洒在盛有三氧化钨或蓝钨粉的特别容器内(边转动边加热)。掺杂后的粉末必须加热至一定温度,使盐类分解,形成氧化铈质点,分布在三氧化钨或蓝钨粉末颗粒的表面上,再经过氢气还原,得到W-CeO2粉末。CeO2的含量为1%~4%,根据使用要求选定。掺杂粉末经过压制成形、预烧、垂熔,得到铈钨坯条,其加工工艺见掺杂钨丝生产,但其旋锻开坯温度稍高,为1500~1600℃。

电极性能

作为电极材料,电子逸出功的高低是筏量材料电子发射性能好坏的一个重要指标。只有具有低的电子逸出功,才能满足电弧稳定、集中、承载电流密度大的工艺性能要求。实验证明,铈钨电极具有比钍钨电极更低的电子逸出功(纯钨的电子逸出功为4.55eV,W-2%ThO2为2.7eV,W-2%CeO2为2.4eV),这种电极材料比钍钨电极具有更大的优越性。首先,铈钨电极的电子发射能力强,容易得到细长的电弧,使热量更为集中,其许用电流密度比钍钨电极提高5%~8%。其次,铈钨电极的烧损率低,寿命长,引弧和稳弧都易保证。再次,铈钨电极放射性剂量极低,仅及钍钨材料的千分之一左右,相当于大地泥土中的放射剂量。因此采用铈钨电极代替钍钨电极,不仅可以消除生产和使用过程中对人体累积性的内照射危害,并免除对环境的放射性污染,而且在技术性能和使用效果上也能取代钍钨电极,某些性能甚至比钍钨材料更优越。

应用 铈钨电极材料除了在氩弧焊、等离子弧焊方面取代钍钨电极外,在等离子切割、等离子喷涂、等离子熔炼中的应用效果也是令人满意的。此外,作为激光光泵光源,以铈钨电极取代钍钨电极后,使光源的光效提高12%左右,寿命提高5~10倍。在电光源中,对于中小功率氙灯已使用铈钨电极,在电真空中,铈钨材料作为封接件,具有较好的使用效果。

存在的问题及发展趋势 铈钨电极材料虽然在小规格焊接用钨电极方面成功地取代了钍钨,但作为交流氩弧焊电极以及大功率氙灯等气体放电光源方面的阴极材料,铈钨电极的使用性能和寿命与钍钨相比,仍存在忽高忽低的不稳定情况。此外,由于铈具有较高的蒸汽压,因而作为电子管阴极材料,尚存在衰减快、稳定性差等问题。因而在这些领域仍在使用钍钨电极材料。

随着现代工业的进步和发展,焊接、切割的母材的品种、规格及形状日趋繁多,而且焊接领域里正兴起自收shou动焊接、高精密焊接等一系列新技术,对电极材料及电弧特性提出了更高更苛刻的要求。钍钨、铈钨电极材料不论是在起弧、稳弧还是在耐烧损性能方面都满足不了日益发展的焊接技术要求。为此,各国科技工作者正致力于研究新型的电子发射材料。研究表明,在钨基体中加入镧或钇等稀土氧化物,可以大大提高钨的电子发射能力,尤其是镧钨电极材料,从小电流到大电流范围,均具有优良的引弧、稳弧和耐烧损性能。日本在80年代后期已能批量生产稀土钨电极材料,此后不久,中国也研制成功。可以预料,这种新型的电子发射材料将涉足许多工业领域,用途越来越广,很有发展前途。



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钨合金飞镖的优点

飞镖一般由镖头、镖杆、镖筒和镖翼四部分组成。其中镖头、镖杆和镖筒部分常用钨合金制成,所以称这类飞镖为钨合金飞镖。

钨是一个密度非常高的金属,强度也很高。对于飞镖来说,密度高是非常重要的,应为高密度的飞镖能够让飞镖的中心更稳,所以对飞镖进行高精密度的加工是很有必要的。
选择钨镖筒的第一考虑因素是它的尺寸。相同重量的钨飞镖是黄铜飞镖直径的一半,这种小巧而高重量的飞镖有利于我们投中镖的靶心。老式的黄铜飞镖,直径面积几乎和靶心一样大。而直径小的的钨合金镖筒更加容易让两到三个飞镖都占据靶心的位置。
  
钨合金镖筒的优点自由密度比黄铜飞镖大,而直径大小比黄铜飞镖小的多,这将非常有利于飞镖的使用和飞镖比赛的使用,这使得许多的飞镖都能够集中在同一个靶心的位置,比起传统的黄铜飞镖这对于玩飞镖比赛有一定的优越性和优势。在这类我们还通过了不同大小和款式的飞镖,以及一些飞镖钢尖和飞镖套。

 

 

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稀土业绩普遍下降 行业整治仍困难重重

据了解,受稀土产品价格大幅下滑影响,涉及稀土磁材上市企业上半年业绩普遍下降。而主要原因是行业产能过剩,市场需求疲软。

上周末,稀土永磁板块32家上市公司全部披露中报。数据显示,32家上市公司上半年合计盈利29.53亿元,与2012年盈利43.28亿元相比,同比下降46.56%。此外,在32家稀土板块上市公司中,5家亏损,27家保持盈利,但盈利普遍下滑。根据wind统计数据,32家公司上半年实现营收1235.5亿元,同比仅增加1.4%;实现净利润29.53亿元,同比下降46.56%。

业内人士分析表示,业绩下滑的主要原因是行业产能过剩,市场需求疲软。上半年稀土产品价格持续下跌,行业产能利用率不足40%,加上行业现状混乱,私自采矿现象泛滥,让全行业利润低迷。此外,稀土下游的铝铁硼在用量和出口上增长有限,致稀土企业订单减少,业绩降幅加大。

而对于稀土行业的整治,也是面临多重困难的。由于稀土行业长期处于混乱状态,非法开采、违规生产、黑市交易的情况严重,今年8月7日,工信部联合8部委发起为期三个月整治稀土行业的专项行动。由于本次整治力度较大,预计接下来会有相当一批非法开采和销售的“黑”企业被关停,市场供给因此消减,稀土价格会有反弹,企业盈利面会扩大;但长期来看,建立大的企业集团,实现行业重组整合的难度仍然较大。


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稀土资源院士专家工作站 落户内蒙古科技大学

8月29日,矿业工程、稀土资源综合利用院士专家工作站在内蒙古科技大学(以下简称内科大)举行揭牌仪式,这将进一步推进煤炭和稀土资源开发利用及保护进程。

内科大科技处处长赵增武介绍,以前白云鄂博矿的利用是以铁为主兼顾稀土,稀土资源被浪费且尾矿污染环境,建立稀土资源综合利用院士专家工作站,旨在开发、研究以白云鄂博矿资源为主的综合利用的方式,实现多元素的综合使用。

白云鄂博矿是举世闻名的以稀土为特色的多金属共生矿,现已探明矿体内蕴藏着175种矿物、71种元素,具有极高的综合利用价值。稀土资源综合利用院士工作站将重点围绕提高稀土产业自主知识产权的产出能力、稀土企业核心技术的竞争能力、企业专利管理和保护水平、产品科技含量及附加值等方面开展项目研究。

我区查明煤炭储量已跃居全国首位,但可供建井开采的煤炭储量严重不足,开采效率不高,生态环境问题严重。彭苏萍院士带领的矿业工程院士专家工作站,将以“内蒙古自治区煤炭安全开采与利用工程技术研究中心”为研究平台,针对矿产资源与安全开采所面临的科学技术问题进行研究,为内蒙古煤炭资源高效安全开采提供先导性的地质理论与技术支持。

目前,内科大已聘请胡壮麒院士、周国治院士、王国栋院士、都有为院士等来做学术讲座多次,工作站工作人员也与本领域专家形成较为活跃的学术交流氛围。科研项目已经启动,包括“冶金熔体物理化学性质及数据库开发”、“铁铌稀土多金属共伴生资源优化利用”两项科研项目通过论证。

“院士工作站是一个综合体,外来院士可以给我们一个全方位的指导,更重要的是方向的设计、理论的支持。同时,我们在联合培养人才、实验室建设、平台建设也发挥了重要作用。”赵增武说。


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海内外因素助推9月稀土价格或再涨

稀土最核心应用市场磁性材料的原料氧化镨钕市场报价大多在37万元/吨左右,较6月中旬年度最低价格25万元涨幅已达48%。

据报道,稀土价格能在暴跌后呈现强势反转,归功于中国整顿非法稀土,也与海外稀土矿迟迟不能达产投产有关。

中国专家认为,稀土供应多元化是一个好的趋势。然而,全球经济低迷,稀土价格不断下跌,企业环保和成本压力不断加大,致使如火如荼的国外稀土项目开发遭遇阻力,整体呈现出了放缓迹象。

中国恩菲工程公司专家曾天元认为,当前稀土价格下,中国稀土企业竞争力更明显。而海外有条件进行稀土开发的企业主要有三家,除了美国钼公司,还有澳大利亚韦尔德山稀土矿山开发者莱纳公司,其在马来西亚设有稀土厂,2012年稀土氧化物产量约6000吨;南非Steenkampskraal矿开发者。2013年6月中旬,莱纳公司也曾表示无法承受稀土低价,在产能扩张之前将削减成本等待需求回升。业内人士认为,海外稀土矿不能按计划生产,将进一步支撑国内稀土价格。

稀土价格8月继续上涨

8月以来稀土价格继续上涨。8月23日,稀土最核心应用市场磁性材料的原料氧化镨钕市场报价大多在37万元/吨左右,较6月中旬年度最低价格25万元涨幅已达48%;氧化镝和氧化铽价格分别为2350元/公斤和4300元/公斤,较启动前1150元和2300元分别上涨104%和87%。

打击稀土非法开采启动了本轮稀土涨价。早在四五月份,江西赣州率先在区域内打击非法开采。“力度非常大,抓了不少人。”知情人士透露。继而,8月份,工信部等几个部门联合发文在全国开展打击稀土非法开采和冶炼行动。上述举措导致大批非法稀土厂商停产。稀土是一种极易开采和冶炼分离的产品,正因为如此,非法稀土生产厂商一直非常猖獗,对行业供应和价格形成巨大冲击。

稀土价格回升的另一原因是下游需求转暖。据悉,磁性材料开工率由去年三成持续回暖至当前七成水平。此外,2011年7月以来,稀土价格长达两年的快速下跌,使稀土价格回归生产成本。因而稀土价格反弹是一种价值的回归。


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LED照明行业对稀土发光材料的爱与愁

近期,同是节能发光材料,稀土荧光灯和LED的处境却是冰火两重天——后者销量大涨,前者急剧萎缩。稀土发光材料市场低迷为LED壮大提供了良机。从各稀土上市企业的半年报中也可看出市场低迷之态。

我国稀土三基色节能灯从单一品种年产100万支H型紧凑型节能荧光灯到如今的多品种全系列,成为世界上款式最多、品种最全的紧凑型荧光灯博览王国,各类稀土荧光灯总产量已高达30多亿支每年,其中70~80%的紧凑型节能荧光灯出口至世界各国。稀土价格飙涨和快速下跌之后,厂商对稀土荧光灯的报价随涨随跌,然而提价频繁之快和幅度之高,渐渐动摇了客商的信心,导致订单骤降。部分厂商从稀土荧光灯转产LED,如阳光照明LED的比例就从去年的10%升至28%。

受大环境的影响,稀土与稀土应用行业整体形式欠佳,过冬、过剩、洗牌、重组已成为当前稀土行业产业链优化整合共同发展的关键词。我国稀土资源丰富,其中主要应用产品稀土紧凑型节能荧光灯80~90%。我国灯用稀土三基色荧光粉从1986年的1.2吨每年发展到2008年5500吨、2009年6000吨、2010年和2011年同为8000吨、到2012年猛降至4500吨,去年的动荡主要来自于欧美的经济低迷、全球金融危机和国内市场萧条,今年行业景气有所回升。据统计,目前我国稀土荧光粉产能已达2.5万吨每年,出现产量严重过剩的局面。“虽然今年6月、7月稀土价格有所回暖,但仍未达到理想水平,致使今年上半年仍有不少稀土企业停产,想要消化库存,但这一过程十分缓慢。”有行业内分析师表示。

因稀土的主要应用为节能灯产品,所以节能灯企业对稀土企业有着很深的影响力。由于国际金融危机,稀土紧凑型节能荧光灯的出口订单下降30%左右。国内广东中山古镇这些照明器具、灯饰产品的集散地为追求低价、低质光电子而竞相压价会冲击稀土企业的有序竞争;OEM贴牌生产企业的跨国企业采购商也在逐年递减对他们产品的收购价,也使稀土节能荧光灯行业始终处于微利时代。

稀土是功能性材料、战略物资的源头、光与色的精灵,强化稀土深加工是当务之急,制灯企业可以在原灯用稀土三基色荧光粉的基础上进一步提升灯用稀土荧光粉的光电特性和理化性能,减少荧光粉合成过程中的稀土用量,完善荧光粉体的后处理技术。有条件的企业可采用以单色分自陪混合粉的生产技术,优化制灯工艺,降低用粉量,优化配置不用回收粉,制定废粉回收细则,提高粉体的利用率。


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稀土行业问题多 国家不支持更多人入行

近日,中国稀土行业协会秘书长马荣璋一行来到上海参加合作交流会议。会议上,马荣璋指出,目前国内稀土行业面临不少问题,炒作蔚然成风、走私异常猖獗。目前,国家政策层面上希望稀土行业能够向集团化、规模化发展,并不支持更多人再进入这个行业。

马荣璋称,由于稀土和钢铁、有色等不同,它属于小行业,盘子小,再加上政策的集中出台,助推了2011年众所关注的那波疯狂炒作潮,使得不少稀土品种的价格在一年之内翻了十番,而这波爆炒在2012年趋于平静,又令价格从高位急剧下滑,几近腰斩。

“稀土市场盘子较小,易被炒作,说涨就涨、说跌就跌,波动剧烈,且配合着政策面利好消息的出台,可以说,在2011年,只要不那么贪心,有配额、顺形势的稀土企业都赚得盆满钵满。但是,也有捂货惜售的企业,在2012年稀土价格暴跌之际措手不及,遭遇了亏损的局面。”

据了解,2011年我国紧锣密鼓地出台了一系列的政策,要求整合稀土产业,其中包括2011年2月28日环保部发布的《稀土工业污染物排放标准》、5月19日国务院发布的《国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见》、11月15日工信部、国土资源部、环保部和海关总署联合下发的《关于开展稀土专项整治行动联合检查的通知》等等。纵然作为小行业,稀土更容易被炒作,但可以说,中国政策的密集出台也是助长这波炒作潮的重要因素。

除了炒作成风,马荣璋还提到,走私的屡禁不绝甚至日益猖獗也是稀土行业发展面临的一大难题。

“07年-12年五年期间,稀土走私总量约在10万吨左右。在这个行业,私采盗购不开票的现象不少。由于稀土的各项税费加起来能占到其销售价的50%以上,导致一些厂家为高额利润不惜铤而走险,明面上一个价,而私底下流动的则是黑市交易价,远低于正常价格。”

以2012年为例,据海关统计信息中心公布数据,,我国稀土矿石、金属和稀土混合物共出口16265吨。也就是说,在黑市流动的走私稀土出口量可能更要高于合法出口总量。

马荣璋同时坦言,“稀土行业的产能已经过剩,而地方政府出于GDP的考量,却希望能迅速地做大这个产业,更多人能加入到这个产业钟来;另一方面,国家则不愿意有更多的人从事包括稀土分离冶炼等等相关行业中来,他更希望看到的是行业集团化、规模化的发展趋势,避免造成同质化高投入的重复建设,两者形成了政策上的角力。”马荣璋称,国内稀土行业发展至今,存在的问题依然颇多,对于行业协会来说,只有尽量告知市场以真实的价格,多站在下游的角度去说话。


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严查风暴下稀土走私者上游断奶

面对稀土行业历史上最严厉治理风暴,一向猖獗的走私者们显然有些招架不住了。日前,海关总署宣布,在全国范围内开展十年来最大规模的打击走私联合行动。在此背景下,记者采访到多位稀土走私者后发现,相比去年,他们老实了很多,而有的想做点生意,却找不到上游供应。

据了解,从今年7月开始,海关总署会同公安部、工信部、环保部等十部门,在全国范围内开场大规模的打击走私联合行动,这也是我国十年来最大的一次打私行动。海关总署缉私局局长刘晓辉介绍说,下一步将对稀土等资源性产品出口走私和骗取出口退税等十大违法犯罪活动进行专项打击。

日前,北京商报记者以贸易商身份联系到了多位做稀土生意的人。一网名为“简单”的走私者介绍说,以前和他一起做生意的朋友们现在都不干了,很多都转了行。“怕被抓,现在监视得很严,如果被抓,罚得太多,根本承担不起。而且,由于上游也管得严,很多稀土私采矿都停工了,贸易商们找不到货源。”所以,一些敢冒险还在做稀土生意的走私者,开口问的第一个问题基本都是“你们那里有稀土吗”?

据南方稀土主产地赣州当地的一位正规企业负责人介绍,近年来,赣州稀土整治的力度非常大。“政府设立了很多调查组,对于规模以上的分离企业进行巡查,对稀土来源进行清查。各个稀土主产县也制定了各自政策,有的县的道路上还安上了监控,那些私采乱采的不法矿主,有稀土也不敢运出来。整体来看,赣州当地99%以上的矿都已经停产了。”该赣州稀土企业负责人如是介绍说。

其实,国内稀土行业的散、乱、差已是共识。作为重要的国家战略资源,稀土在我国的储量约占世界总储量的23%,但却承担了世界90%以上的市场供应,之前由于缺乏监管,稀土价格一直以“白菜价”贱卖,走私现象尤其严重。

为了保护资源,近年来,国家对稀土行业的监管越来越严。今年8月初,工信部等八部委联合发布,从2013年8月15日至11月15日开展打击稀土开采、生产、流通环节违法违规行为专项行动,其监查、惩罚力度都被称历史最严。

去年,本报曾独家报道,国内稀土贸易商们的走私花样繁多。最常用的是在产品名目上做文章,比如把稀土含量高的产品申报为含量低的产品,或以出口铁合金、邮寄样品等名目逃避监管。有些外资企业在中国深加工的稀土产品往往含有超量的稀土元素,将稀土深加工产品出口后在国外再提取稀土元素,以此来逃避稀土出口的管制。但今年,面对更加严苛的严打风暴,稀土走私者有些难以招架了。

然而,由于暴利诱使,部分非法分子还在打游击战。据知情人介绍,江西当地的资源税占稀土开发成本的50%,而那些非法企业恰好可以规避这么高的成本,加之他们又不承担环保成本,“所以,有点利润他们就会卖,在行业低迷时,严重挤压了正规军的市场。从去年下半年以来,我们企业已经开始赔了”。上述赣州稀土企业负责人表示。另有业内人士担心,如何防止严查风暴过后稀土走私卷土重来是行业能否持续健康发展的关键。


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2024年1月份赣州钨协预测均价与下半月各大型钨企长单报价。

 

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龙年首周钨价开门红。

金属钨制品

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高比重钨合金

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硬质合金

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钨粉/碳化钨粉

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钨化学品/氧化钨

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