铱稀缺和沉积及回收率

首先，提供了全球铱需求、生产和回收的全面概述，以便向读者介绍关键元素铱的背景。铱稀缺和沉积铱(Ir)是地球上最稀有的元素之一，在地壳中的含量仅为百万分之0.000003。直到今天，铱仍被认为是一种二次开采金属，即其开采量取决于原生金属的生产率。由于铱是铂族金属。

它是铂(Pt)和钯(Pd)矿山生产的副产品。PGM矿床在五个国家/地区的地理集中度很高：南非、俄罗斯、美国、津巴布韦和加拿大。其中，南非是铂金的主要生产国（92%）和钯金的主要生产国（37%）以及俄罗斯（40%）[8,9]。随后，铱的生产集中在南非，占全球市场的70%。由于低于10吨的铱市场非常小。

因此没有关于2014年之前的铱产量的明确数据，而是关于铱的需求。2014年之前的铱矿产量必须来自PGM生产数据。一般来说，这里使用的铂族金属的可用数据主要来自三个来源：美国地质调查局(USGS)、庄信万丰和世界铂金投资委员会(WPIC)。铱需求全球铱需求波动很大，在过去十年中呈增长趋势，如图1（a）所示。2010年的显着增长是由对LED屏幕的异常增长的需求引起的。因此。

2010年和2011年出现了大量用于电子应用的铱坩埚库存。同时，电化学应用中的铱需求相对稳定在2ta-1左右。有关历史市场发展的详细背景信息，请考虑数据来源.与铱类似，铂的供应和需求是一个越来越重要的问题。然而，其不断增长的需求不仅由PEMWE驱动，甚至也不主要由PEMWE驱动，而是由对内燃机和废气催化剂以及燃料电池和珠宝的相关需求不断增长的需求驱动[8,

9]。因此，铱和铂的需求不直接耦合，但采矿生产是，如后续部分所述。PGM矿山生产由于上述情况，铱矿生产的总体数据情况不足。美国地质调查局提供了年度世界产量的PGM数据。他们在矿产商品摘要中提供了1990年至2018年间铂和钯的世界产量数据[11]。

矿物年鉴系列[12]提供了1990年至2018年PGM世界总产量的汇总数据。USGS从1998年到2018年的数据绘制在图1（b）中，显示PGM产量在2005年之前稳步增长，此后水平相对稳定。在过去15年中，PGM年产量的平均值约为470吨，相当于铂和钯的平均产量约为200吨。铱矿生产最近的USGS矿产年鉴[13]中仅提供了2014年至2018年间铱矿产量的明确数据。此外。

文献记载的2007年全球铱产量为4吨[14]。PGM生产中的铱含量因矿床而异，平均约为1%[15,16]。考虑到这些数字，剩余时期的铱世界年产量可以从PGM矿山生产数据中得出。1990-2013年期间的铱产量估计在2.2-4.9吨之间。美国地质调查局2014年的数据显示，全球每年的铱产量为5.2-7.7吨（图1）。铱回收率目前全球铱的报废(EOL)回收率可以假设为20-30%。

然而，在包括电化学过程在内的工业应用中，已经实现了40-50%的EOL回收率[17]。考虑到最先进的铂和钯催化剂的EOL回收率超过90%，在提出的模型[18]中假设PEMWE应用中铱的EOL回收率目标值R=90%。可以合理地暗示，在PEMWE制造的工业化阶段并行建立铱催化剂闭环回收的基础设施。