中国碳酸锶工业现状与未来发展趋势

杨玉梅，吴卫东，徐 清

（1.中海油天津化工研究设计院，天津 300131；2.南京金焰锶业有限公司）

综述与专论

中国碳酸锶工业现状与未来发展趋势

杨玉梅1，吴卫东2，徐 清2

（1.中海油天津化工研究设计院，天津 300131；2.南京金焰锶业有限公司）

从碳酸锶生产能力、市场需求、资源状况、三废处理4个方面介绍了国内碳酸锶工业发展现状与趋势，指出了行业中目前存在的问题，同时提出了相应的解决方法。碳酸锶生产企业产业结构调整任重道远，国内商品锶矿供应量不足，大企业遭受重创，应加强科技进步步伐，提升矿山开采、选矿水平，提高锶的回收率，并加强老矿山的深部勘探，同时寻找新的锶矿点，为行业的发展提供后续动力。锶盐生产企业必须加大三废处理技术的科研投入，积极采用三废处理新工艺，淘汰石灰水脱硫工艺，根据企业的实际情况，选择适合自己特点的深度三废处理技术。

碳酸锶；天青石；工业现状

1 中国碳酸锶工业生产现状

中国碳酸锶工业的发展，得益于CRT行业的高速发展，随着第二代彩电的发展，CRT逐步退出市场竞争，碳酸锶的消费量陷入低谷。2008年碳酸锶行业受金融危机、环保等因素的影响，年生产能力由过去的30多万t，降到20万t左右。但市场需求由于CRT退出造成一个巨大的空缺，市场呈现严重的供过于求，碳酸锶各生产企业恶性竞争，至2009年底，全部出现较大亏损。2010年上半年由于受进口矿石资源供应严重不足及汽车行业的政策性调整的影响，从二季度开始出现了供不应求的局面，碳酸锶价格也一路攀升，至年底已由年初2 800元/t上涨至5 500元/t。目前碳酸锶价格在6 000元/t左右。

中国碳酸锶工业2 a来的生产情况见表1。近2 a国内碳酸锶生产能力基本维持在17万t/a左右。未来，随着国外碳酸锶实际生产能力的降低，加上中国锶铁氧体的增长，市场需求将有5%左右的增长。2008年以来，重庆地区的碳酸锶生产能力由于受环保的制约，由高峰期的30万t/a，降至不到10万t/a，近2 a生产能力维持在6万t/a以下。

表1 2010年、2011年中国碳酸锶工业生产情况

2 碳酸锶市场需求及预测

2.1 彩色显示器行业

中国CRT彩电工业的高速发展促进了碳酸锶工业的快速成长，在中国CRT彩电工业发展高峰期，碳酸锶在CRT工业消费量超过25万t/a。由于中国CRT彩管生产企业对市场发展的判断失误及企业的创新能力差、中长期发展规划层次低，导致国内第二代彩色显示装置生产技术、水平远落后于发达国家，CRT彩管生产企业转型极其困难，纷纷关闭，目前只有2家企业苦苦支撑，目前碳酸锶在CRT彩管行业消费量只有6 000 t/a左右，CRT彩色显示装置全部退出市场已为期不远。

2.2 磁性材料行业

锶铁氧体具有优良的磁性能及相对低廉的价格，在汽车、家用电器、工业自动控制等电子产品中得到广泛应用。汽车工业是锶铁氧体主要消费行业，近几年来中国汽车生产量不断增长，2010年汽车年产量超过了1 800万辆。国内汽车产量的快速增长，拉动了磁性材料工业的高速发展，各企业产销两旺。随着2011年国家取消了刺激汽车消费政策，以及许多城市、发达地区出台限制汽车发展的地方政策，汽车销售量下降了60%左右，2011年工业碳酸锶在汽车业的消费量在10万t以上，与2010年相比增长幅度在5%左右。

国内主要生产中、低档次锶铁氧体磁性材料，日本主要生产高性能锶铁氧体，中国在这方面与其他国家的发展水平差距比较大。近年来加大了研发力度，去年高性能锶铁氧体生产线开始投入生产，一举打破了国外垄断，为锶盐工业提高精细化率提供了发展空间。

电子产品是传统的锶铁氧体消费行业，中国每年增长的家电、计算机、自动控制产品、玩具等产业的发展，带动磁性材料产业的增长。2011年磁性材料年消费碳酸锶12万t左右。

2.3 冶炼行业

中国年产金属锶4 000 t左右，碳酸锶年需求量近1.2万t；中国电动自行车发展迅猛，其蓄电池大部分使用铅蓄电池，促进了储能材料用高纯锌的发展，预计高纯电解锌年需求碳酸锶约1.2万t左右。

2.4 焰火行业

中国烟花行业主要集中在湖南浏阳、江苏建湖、江西、广东、广西、河北等地，年需求碳酸锶为0.4万t左右。

2.5 其他锶盐的制造

以碳酸锶为母体制造的其他锶盐有硝酸锶、氯化锶、硫酸锶、氢氧化锶、高纯碳酸锶、钛酸锶、氟化锶等，近几年受液晶基板玻璃的带动，年消费碳酸锶3万t左右。

2.6 出口市场情况

碳酸锶是中国传统的无机盐出口产品，由于中国为保护宝贵的锶资源，限制碳酸锶初级产品的出口，年均出口量在2万t左右。

3 国内锶矿资源现状

全球天青石资源分布不均，有开发价值的矿床不多。现已探明天青石储量在9 000万t左右，其中墨西哥储量为2 000万t，西班牙1 000万t，拥有天青石资源的国家还有土耳其、伊朗、塔吉克斯坦、巴基斯坦、俄罗斯、美国、英国、德国、加拿大、摩洛哥和阿尔及利亚等。

中国天青石资源分布于10多个省（区）。探明储量的矿区有100余处，探明储量约4 500万t。国内商品锶矿主要是天青石，菱锶矿在国内分布很少，仅见于重庆铜梁、大足和云南兰坪河西，且与天青石共生，很难分开。重庆铜梁和大足的菱锶矿经多年开采，目前年开采量在1万t左右。

3.1 国内锶矿需求量

国内商品锶矿主要用作锶盐工业的原料。目前国内年产品位为60%以上的商品锶矿约40万t，比经济危机前的2007年减少20%，国内锶盐工业年需求量约为50万t，为了弥补锶矿资源的不足，河北、山东企业每年从伊朗等国进口锶矿10万t以上。

由于中国锶矿成因不同，导致国内锶矿虽储量非常大，但质量不如墨西哥、西班牙、土耳其、伊朗、巴基斯坦等国家产的锶矿［1］。从伊朗进口的天青石矿产品品位一般在85%以上，而国内商品矿品位一般在60%～80%。

3.2 国内主要商品矿产地现状［2］

中国商品锶矿产地主要分布在青海、重庆、湖北、江苏、云南等地。其中采矿规模最大的矿山为重庆的铜梁、大足锶矿，也是中国锶矿质量最好的矿山，2010年采矿量30万t左右，商品矿10万t以上，主要供重庆当地两家锶盐生产企业。从1992年开始，经20 a的高强度开采，已逐步进入枯竭状态，目前的开采量不能满足当地锶盐生产企业的实际生产需要。青海锶矿，位于条件艰苦且偏远的大风山，基础设施非常差，虽拥有国内最大的锶矿，但矿石品位低，选矿成本高，目前生产的商品矿，未经选矿处理，品位在60%左右。湖北锶矿是中国第三大锶矿，2011年矿山进行改造，商品矿产量已大大下降，目前年采矿量10万t左右，商品矿全部对外销售。江苏锶矿是中国第四大锶矿，经30多年的开采，尚有100万t以上储量，商品矿中钡含量较重庆锶矿高，但钙含量低，矿石全部自用。此外，重庆合川、云南兰坪河西有年产1万t左右的开采规模。新疆锶矿是近年来发现的最大锶矿，已小批量开采。

3.2.1 重庆铜梁锶矿

铜梁锶矿矿石以条纹、条带状及块状为主，少量脉状、网脉状、团块状及角砾状等。矿石矿物以天青石为主，部分矿区近地表以菱锶矿为主。探明地质储量400万t以上，矿石品位较高。天青石一般含SrSO4（质量分数，下同）30%～60%，最高95%，BaSO42%～6%，最高14%，矿石易选。目前已停止开采。

3.2.2 重庆大足锶矿

大足锶矿由天青石和少量的菱锶矿组成，品位较高，最高达90%，探明储量为46.6万t（资料显示，实际储量约400万t）。目前由于开采难度增大，月出矿量约3万t，商品矿的品位为60%左右。目前面临的主要问题是矿石品位下降，估计可开采储量并不乐观。

3.2.3 青海锶矿

青海锶矿位于海西州大风山、尖顶山、碱山一带，由4个矿区组成，东西长20 km，宽约4 km，海拔高度2 800～2 830m，矿床浅地表，开采方便。锶矿的成因类型为内陆湖泊化学沉积型。矿石类型比较简单，按其自然类型分为原生天青石和次生天青石两大类，估计原生矿储量约为2 000万t，SrSO4质量分数为38%～40%，次生矿约有3万t，SrSO4质量分数为60%～65%，为露天开采。建有选矿厂，选矿厂位于老芒崖，距矿山65 km，年选矿能力10万t，选矿后矿石品位可达70%～75%，但目前大电网尚未到达选矿厂，该选矿厂未能投入生产。大风山矿地处偏远，距最近的锡铁山车站约400 km，距碳酸锶生产企业约700 km，运输成本较高。

3.2.4 湖北锶矿

湖北锶矿位于湖北省黄石市开发区狮子笠山，距火车站、长江港及高速路口均不到7 km。锶矿的成因类型属海相沉积改造型，少数为盐湖卤水型。该矿山由4个工业矿群组成，集中在0.62 km2范围，总储量在800万t以上。其中I2号矿体储量达257万t，平均品位55.21%，矿体埋藏浅，开采方便，矿石可选性和加工性良好，但含钡、钙高。年产商品矿10万t左右，品位约75%，主要销往河北、甘肃、江苏等地。

3.2.5 云南兰坪锶矿

云南锶矿位于兰坪县境内，主要由分布在金顶矿区、河西、东至岩处的3个锶矿组成。金顶锶矿共探明天青石D级金属储量720.97万t，锶平均品位为12%～28%。距县城约3 km，被四川宏达股份有限公司收购，目前产出的锶矿是铅锌矿开采过程中的伴生矿。河西锶矿距县城约90 km，D+E级天青石储量21.04万t，其中D级14.07万t，矿区平均品位54.07%，D级53.7%，并伴生少量菱锶矿，产权属于河西镇政府。东至岩锶矿E级储量51.34万t，品位在45.36%～75.10%。目前兰坪产商品锶矿，主要来自金顶铅锌矿的伴生锶矿和河西锶矿，商品矿品位在65%左右。

3.2.6 江苏锶矿

江苏锶矿集中在南京溧水县爱景山，矿床赋存于晚期火山岩中，属中低温热液充填矿床，伴生矿物为高岭石、石英、长石及褐铁矿等。天青石呈半自形板状与薄片状，集合体可达100mm粗大晶块，也有一部分为细粒状。原矿含SrSO450%左右、含BaSO44%左右、含CaO 0.4%左右。矿体埋藏浅、品位高，是一种易选易采的矿床。矿山拥有者为南京金焰锶业有限公司，建有采、选、加工生产线，年产70%商品矿5万t，矿石全部自用。目前正在建设浮选生产线，该生产线建成后，商品矿品位由过去的70%，提高至80%以上，锶的回收率由70%提高至92.5%。

3.2.7 新疆锶矿

新疆锶矿地处和硕县可可乃克，距和硕县县城约200 km，距托克逊县县城约50 km。估计储量达到100万t以上，是新疆最大的锶矿。该锶矿由5条矿脉组成，是一种易采易选矿，矿石质量与重庆大足锶矿相似，只是矿区条件比较差，电力供应依靠柴油机发电，水源从山外运过来。开采的原矿品位在60%左右。该矿已被甘肃民乐富源化工有限公司收购，正在建设选矿生产线。

4 三废处理现状

4.1 废气

4.1.1 硫化氢

碳酸锶生产过程中产生浓度比较高的硫化氢气体，目前行业内主流处理硫化氢的技术有：生产硫磺、硫氢化钠、硫化钠等，其中使用最多的是克劳斯法回收硫磺，少数企业生产硫氢化钠和硫化钠等。大部分企业采用克劳斯法回收硫磺，由于无氢源，也无加氢还原装置，硫磺回收装置一般设有2～3级催化，硫磺的回收率在90%～95%左右。影响硫磺收率的主要因素是空气与硫化氢的配比，由于碳化过程中，硫化氢浓度是随着二氧化碳和硫化锶反应进程的变化而发生变化，因此固定空气与硫化氢的比例，很难提高硫磺的回收率。目前行业内部分企业已实现空气与硫化氢配比动态化，即通过在线监测硫磺回收的尾气中硫化氢与二氧化硫的比例，自动调节空气的量，以实现在最佳的条件下进行反应。

硫磺回收的尾气中含有一定量的硫化氢和二氧化硫，环境对硫化氢的排放要求非常高，一般的处理方法很难实现达标排放。为达到严格的地方排放要求，有的企业设有硫化氢焚烧炉，采用水煤气作为燃料，将硫化氢变成二氧化硫后，用碱液吸收，回收无水亚硫酸钠等，经几年生产实践证明，这一方法是可行的，但每吨碳酸锶生产成本增加300～400元，虽然解决了环境问题，但影响这些企业的成本竞争能力。

用碱液吸收硫化氢，生产硫氢化钠和硫化钠产品，由于其吸收率达到99.9%以上，比较容易达到排放标准。但这些产品销售难度较大，采用此法的厂家比较少。

4.1.2 二氧化硫

焙烧转窑烟道气中二氧化硫的质量浓度在10 000mg/m3左右，处理难度比较大。过去行业主要采用石灰水作为脱硫剂，产生的脱硫石膏销售比较困难，管道、阀门、泵、脱硫塔内非常容易结垢，导致脱硫效率不稳定，结垢清理困难，维修量大，淘汰已成必然趋势。

使用双碱法脱硫效果比石灰水法要好，脱硫效率也比较稳定，但副产品亚硫酸钙销售难度大。

为适应即将发布的《锶盐工业污染物排放标准》中二氧化硫≤400mg/m3的要求，正在研究、实施的深度脱硫技术有：采用液体氢氧化钠或纯碱作为吸收剂，吸收烟气中的二氧化硫，副产无水亚硫酸钠；用石灰水作预脱硫吸收液，然后再用氢氧化钠溶液作为吸收液，并副产亚硫酸钠。另外柠檬酸法、HND法、有机醇胺法等脱硫技术，可实现二氧化硫和二氧化碳资源化回收，减少二氧化碳排放，有望成为部分企业的首选。这些技术的应用，将有助于行业内脱硫技术水平的提高，虽然加大了企业的生产成本，但这是企业生存的必然之路。

4.2 废水

目前企业将工艺水全部回收利用，节能减排效果非常显著，也大大降低了生产成本。其他废水收集后作为生产补充水使用，基本做到无废水外排。部分企业用液体二氧化碳替代石灰窑，消除了二氧化碳洗涤用水，也无压缩机含油废水，减少了废水量。但大部分企业的生活污水未建立污水处理系统，这部分水量虽然很少，但对环境的影响不可忽视。清污分流是解决雨水与污水混合引起污水外溢，导致污染事故发生的好方法，目前部分企业还未建立起规范化的雨污分流系统，也不可避免会发生局部环境污染，需引起高度重视。

4.3 废渣

碳酸锶生产过程中主要有以下几种废渣，即浸取渣、除钡渣、煤渣、脱硫渣等，这些废渣目前主要用于制砖、制水泥和铺路。其中除钡渣的深度综合利用技术已取得突破，但浸取渣的深度利用技术尚未取得实质性的进展，需进一步加大研究力度。

4.4 无组织排放的二氧化硫和硫化氢

碳酸锶生产过程中，无组织排放呈现点多面广的状况，少数企业已建立了完整的处理系统，大部分企业还未建立规范的处理系统，对环境影响越来越明显。

5 行业内存在的问题及对策

5.1 产业结构调整任重道远

碳酸锶产品价格从2010年一季度开始一路飙升，目前虽然价格上涨势头缓慢，但仍有上升空间，究其主要原因是供求关系造成的，原材料价格、人工工资等上涨造成成本上升是次因，而非产业结构调整的结果。

行业最大的锶盐生产企业，由于环保原因，生产线由5条削减至3条，又由于资源面临枯竭，目前只2条生产线生产，实际生产能力下降了2/3；处于行业第2位企业，主要以进口矿为原料，中国进口锶矿主要来源于伊朗，由于国际社会对伊朗的制裁，导致进口锶矿量下降，仅能维持一条生产线生产。山东、河北等地区以进口矿为原料的生产企业为维持生产纷纷使用国内矿石品质比较差的湖北黄石矿。

2011年国内碳酸锶生产线开得比较好的，是锶矿的周边企业，以中等生产规模为主，因此产业结构调整仍然任重而道远。

5.2 锶矿资源将影响行业的持续发展

5.2.1 国内商品锶矿供应量不足，企业生产压力大

中国主力锶矿重庆的铜梁和大足锶矿，经过十多年的高强度开采，目前保有资源量很难保证重庆地区的锶盐工业的持续发展，表现在开采量下降，目前只能满足2条碳酸锶生产线所需，商品矿石品位低，商品矿价格不断提高。

青海大风山锶矿从2010年开始不再对外销售锶矿，使依赖青海矿生产的企业，不得不也加入到湖北抢矿的行列，导致湖北矿价格也不断提高。

山东、河北锶盐生产企业主要以进口锶矿为原料，而中国进口矿主要来自伊朗，但国际对伊朗的制裁，使得矿石进口量大大减少，且到货时间不确定，迫使企业不得不以黄石矿来替代，甚至还不得不停产，这些地区的实际生产量下降超过50%。

5.2.2 加速科技进步，提升矿山开采、选矿水平，提高锶的回收率

锶矿在国内属于小型矿山，因而普遍存在矿山开采水平低，采矿损失大的问题；有的矿山至今尚未建立选矿生产线，大部分矿山的选矿采用低成本的重选生产线，存在着商品矿品位低、锶资源回收率低，尾矿含量高等问题，与稀有的锶矿资源地位不相适应，加剧了国内锶矿资源的供应紧张局面。

矿山企业应该加大科技投入，提高创新能力，大力采用新技术、新方法、新工艺，提高开采、选矿技术水平，大力推广重选-浮选联合选矿工艺，使选矿的锶回收率由70%提高至90%以上，商品矿品位由65%左右提高至80%以上，不仅可以提高碳酸锶装置生产能力，同时实现前端节能减排。

5.2.3 加强老矿山的深部勘探，同时寻找新的锶矿点，为行业的发展提供后续动力

国内开发比较早的矿山，经过十多年的高强度开采，陆续进入枯竭阶段，部分矿山已经开始进行深部勘探，寻找新的资源，延长矿山的服务年限。同时也要加强地质找矿工作，对新发现尚未探明的锶矿点，要加强地质探矿力度，为锶盐工业可持续发展提供发展动力。

5.3 环保影响企业的生存与发展

环保是影响行业发展的另一重要因素。针对锶盐行业的锶盐工业污染物排放标准即将出台，因此三废处理技术和设施升级已迫在眉睫，这是企业生存发展的必然趋势。因此，锶盐生产企业必须转变观念，加大三废处理技术的科研投入，积极采用三废处理新工艺，淘汰石灰水脱硫工艺，根据企业的实际情况，选择适合自己特点的深度三废处理技术。

6 结论

当前影响锶盐工业发展的主要因素是资源和环保问题。锶盐生产企业应加快技术改造，提高锶的利用率，实现锶资源的开源节流，为锶盐工业可持续发展创造条件。同时要加快产业结构、产品结构的调整，提高锶盐产品的精细化程度，使中国由锶盐生产大国向锶盐生产强国发展。

［1］ 张庆雳，王爱广，吴卫东.中国工业碳酸锶生产现状及发展方向［J］.无机盐工业，2005，37（8）：1-4.

［2］ 吴卫东，邱为农，徐清，等.我国锶矿资源现状与对策［C］//2008年全国钡锶盐行业技术与信息交流会论文集.宜昌：中国化工学会无机酸碱盐专业委员会，2008：13-20.

Present situation and future developm ent trend of strontium carbonate industry in China

Yang Yumei1，WuWeidong2，Xu Qing2
（1.CNOOCTianjin ChemicalResearch&Design Institute，Tianjin 300131，China；2.Nanjing Jinyan Strontium Industry Co.，Ltd.）

Present situation and future development trend of strontium carbonate industry in Chinawere introduced from 4 aspectsofproduction capacity，marketdemand，resource situation，and‘threewastes’treatment.Existing problems in the industrywere pointed outand countermeasureswere also put forward at the same time.Strontium carbonatemanufacturerswill take a heavy burden and embark on a long road for industry restructuring，because large enterprises have suffered a severe blow due to the short supply of commercial strontium ores in Chinese market.Therefore，strontium carbonate enterprises should step up the pace of technological progress，enhance themining and beneficiation level，improve the recovery rate of strontium，strengthen the deep exploration of the oldmine，and find a new strontium ore at the same time to provide follow-up power for the development of the industry.Furthermore，strontium manufacturersmust increase investment in research of‘threewastes’treatment technologies，actively use new‘threewastes’treatment technologies，eliminate lime desulfurization process，and choose a deep‘threewastes’treatment technology for theirown according to the actualsituation.

strontium carbonate；celestite；presentsituation of industry

TQ132.33

A

1006-4990（2012）07-0001-05

2012-01-31

杨玉梅（1971— ），女，大学本科，工程师，从事锌盐、钡锶盐、铝盐、锂盐等无机盐的工艺与信息研究工作，发表论文数篇。

联系方式：022－26689065