中国锶矿供需形势分析与对策建议
2014-04-01刘艳飞于汶加
代 涛,丁 赛,刘艳飞,于汶加
(1.中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2.中国地质大学(北京),北京 100083)
锶是一种银白色带黄色光泽的稀有金属,有很强的吸收X射线辐射功能和独特的物理化学性能,可用于制作显像管玻壳、磁性材料、烟火材料等,被广泛应用于电子、国防、冶金和光学等各个新兴产业领域。
锶主要用于加工成锶盐类产品,如碳酸锶、钛酸锶、硝酸盐、氧化锶、氯化锶、铬酸锶、铁酸锶等。其中,用量最大的是生产碳酸锶,具有吸收X射线性能,主要用于生产彩电显像管的荧光屏玻璃,特别的其实隐形战斗机的功能材料,还用于冶炼工业时的脱铅剂;钛酸锶是一种新型的电陶瓷材料,在有些半导体中用作基片、光学和压电学方面用作感光片,还用于生产电子计算机存储器;硝酸锶能用于制作红色烟火和信号弹的着色剂;氧化锶用于烟火、颜料、医药等方面;氯化锶可用于烟火、火箭燃料及医药工业;铬酸锶主要用于制造防锈颜料;铁酸锶可用于制作永久陶瓷磁铁,广泛运用于直流电机、扬声器及电磁铁的生产(图1)。
1 中国锶矿供需现状及趋势判断
1.1 锶矿资源及生产供应
1.1.1 中国锶储量占全球一半以上,是优势战略性矿产
锶矿是一种稀有金属矿,锶是碱土金属中丰度最小的元素,锶矿主要以含硫酸锶的矿物为主(俗名“天青石”),全球范围内储量很小。全球锶矿主要分布于中国、西班牙、墨西哥、伊朗、阿根廷、美国、土耳其等国家,2012年中国锶储量约1600万t(SrSO4,下同),超过全球储量的50%,居世界首位。中国锶矿主要分布在青海、重庆、湖北、江苏、四川、云南、新疆等地,其中青海储量占比超过90%。主要矿区集中在重庆铜梁、大足县,湖北省黄石市和青海省的大风山,此外江苏溧水也有一定储量。天青石品位以重庆铜梁、大足最好;湖北黄石杂质组分含量比较高,生产工艺较为复杂;受自然条件和交通不便的影响,青海很多资源开采难度大、运输成本高。
2012年,中国锶矿静态储产比为84年。同时,中国还有丰富的伴生锶矿资源,常伴生于磷矿、地下卤水、铅锌矿、重晶石矿、石膏矿等,约占总资源量的50%以上,资源潜力巨大。总体看来,我国锶资源保障程度很高,属于优势战略性矿产。
1.1.2 中国锶矿产量呈快速增长趋势,产量占全球一半
进入21世纪以来,受国外锶矿产量大量减产的影响,全球锶矿产量呈下降趋势,2000~2012年,锶矿产量从52万t下降到38万t,下降了27%。全球主要锶矿生产国有中国、西班牙、墨西哥、阿根廷等,其中,2007年中国产量超过西班牙,成为全球第一大锶矿生产国,2012年产量占全球50%份额,占据“半壁江山”(图2);相比之下,其他国外锶矿产量大幅减少。
图2 2000~2012年不同年份全球主要锶矿生产国及产量占比(数据来源:USGS)
2000~2012年,中国锶矿产量约从2万t(SrSO4,下同)增加到19万t,增加了8.5倍,增长十分迅速;2010年产量达到最大的22万t,之后呈下降趋势(图3)。原因如下:一方面,我国十几年来的对锶矿的高强度开发,消耗了大量的优质资源,使开采成本增加;另一方面,受国家资源保护和出口限制政策的影响,使出口量降低,进而影响国内产量。从目前形势判断,未来我国锶矿开发利用将以供应国内需求为主,出口量将逐渐降低。
图3 2000~2012年中国锶矿产量及中国占全球产量比重(数据来源:USGS)
1.1.3 廉价出口珍贵锶资源,重蹈稀土的悲哀
在过去10年里,中国是全球最主要的锶矿及锶产品出口国之一,2012年中国锶矿及锶产品出口量约10万t(折合SrSO4),占国内产量的1/2以上。2005年以后,锶产品价格上涨刺激了国内的锶矿的开发,致使出口量一直居高不下。但是,我国锶矿及产品的出口主要到日本和美国,以初级低端产品为主,技术含量低、附加值很低;与此同时,还要从日本、美国进口大量高附加值的高端产品。国内锶矿产量增长过快,导致市场饱和,资源出口企业出现恶性竞争,以至于宝贵、稀少的锶资源以低价贱卖。中国锶产业已重蹈稀土的覆辙。
1.2 锶矿消费现状及未来供需形势
1.2.1 中国锶消费领域相对集中,发达国家应用到更广泛的新兴产业
中国锶产品主要消费于显像管玻壳、磁性材料、烟火材料等,其中,40%的消费在显像管玻壳,以电视及显示仪器消费为主;约30%消费在磁性材料,主要应用于电脑存储硬盘与磁性功能材料。两者共消费约70%的锶产品,消费领域以传统电子设备和制造业为主,在新兴产业的消费占比偏低(图4)。
图4 2012年中国与美国锶消费结构差异性比较(数据来源:整理行业年报及分析报告数据)
相比之下,美国锶产品则更多的消费到了新兴产业领域,高技术含量更高、应用范围更广泛。主要领域有磁性材料、烟火材料和合金材料等,其中,约30%消费在磁性材料,主要应用于磁性功能材料、隐形材料以及陶瓷材料;约30%消费在烟火材料,主要为军用和民用的信号弹和火焰筒、航空航天的火箭燃料等领域;还用于制作特种磁性合金和功能材料,用于汽车、电子新兴产业的关键性组件。
对于单星内外啮合单排行星机构,同心条件要求行星轮g与齿圈R中心距LgR和行星轮g与太阳轮S的中心距LgS相等,如图2所示.
全球主要的锶消费国有中国、日本、美国、德国等国家,其中,2012年中国锶消费量约9万t(SrSO4,下同),占全球锶消费总量的1/4左右,是全球最大的锶消费国;2012年,美国消费量约4万t。随着我国彩电工业、计算机制造业以及汽车工业等产业的不断发展,国内对锶的消费量呈快速增长趋势,新世纪以来,中国锶消费量增长了10倍左右。
1.2.2 彩电工业的锶需求将稳步下降,其他领域需求将持续增加
彩电工业的高速发展拉动了中国锶消费的快速增加。目前,中国已经跨过彩电工业的高峰期,产量趋于平稳。同时,随着彩色显示器技术的逐步进步,生产工艺将逐步更新换代,该领域对锶的需求将呈稳步下降趋势。
磁性材料应用领域主要有两个方面。一个是传统的计算机存储硬盘的制造;另一个是新兴的锶铁氧体,具有优良的性能和低廉的价格,广泛应用于汽车制造、家用电器、工业自动控制等行业。在计算机制造已基本饱和,增长空间不大,但在新兴产业中的应用潜力巨大,总体看来,在磁性材料的应用还有一定的增长空间。
作为烟火材料,广泛应用于军用的照明弹、民用的火焰烟花以及航空航天的火箭等燃料,由于应用领域广泛,长远来看,无论在传统行业还是新兴产业方面的都有着较为广阔的增长空间。
在其他应用领域中,由于锶是新兴战略性矿产,其性能和用途还有很大的扩展空间,随着技术的进步,未来应用领域和需求前景巨大。
1.2.3 中国锶需求在2025~2030年间达到峰值,高端产品供应存在风险
图5 2012~2030年中国锶需求预测及各领域消费量
中国锶资源丰富,虽部分资源品质不高、开采条件差、开发成本高,但总体看来,国内资源的保障能力依旧很强。未来15年内,中国锶需求保持在10万~13万t左右的水平,国内资源完全能满足未来的国内需求。但是,国内锶产品的加工技术和应用领域技术还远远落后于发达国家,很多高端产品需要大量、高价进口,产业问题非常突出,资源安全存在一定风险。
2 结论与建议
2.1 主要结论
1)锶矿是中国的优势战略性矿产,中国锶储量占据全球的一半左右,同时中国还有大量的伴生锶资源,且地质工作程度不高,未来资源潜力巨大,是未来可能在全球市场上产生重要影响的矿种。
2)中国是全球最大的锶生产国,产量占全球的一半左右。其中,中国锶产量中有很大一部分是用于出口,是全球最大的锶矿及产品出口国,全球重要的资源供应国,为全球与锶资源相关的产业发展做出了重要的贡献。
3)中国未来锶需求将持续增长,2025~2030年间能达到需求峰值。其中,锶在彩电工业的需求将稳步下降,但是在磁性材料、烟火材料和其他行业的需求有非常大的增长空间,需求前景广阔。
4)中国是全球最大的锶资源国、消费国、生产国和出口国,但不是锶产业强国。中国锶出口以低端初级产品为主,国内供应和需求的饱和,导致了国内企业的恶性竞争,致使珍贵的锶资源廉价出口,已重蹈中国稀土的悲哀。
2.2 对策建议
1)整合国内锶矿开发,增强企业集中度,减少国内恶性竞争,提高国际竞争力,合理化锶资源价格。
2)改进开采技术与规范,提高资源开发的回采率和伴生资源综合利用率。
3)充分利用中国丰富的锶矿资源,加强应用科学研究,加强国际科学技术合作,使中国成为全球锶工业强国。
4)加强优质资源的储备工作。
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