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我国金刚石资源开发利用及供需分析

2015-05-12颜玲亚中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队山东济南250100

中国非金属矿工业导刊 2015年1期
关键词:金刚石供需开发利用

颜玲亚(中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队,山东 济南 250100)

我国金刚石资源开发利用及供需分析

颜玲亚
(中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队,山东 济南 250100)

【摘 要】金刚石是我国紧缺的矿产资源,经过多年开发利用,资源储量逐年减少,优质金刚石资源利用率达73%,近30年来未发现新的具有工业意义的矿产地。本文系统分析了我国金刚石资源的开发利用及供需现状,评价了金刚石的保障程度,提出加大金刚石找矿勘查投入,对金刚石资源保障的战略安全有重要的意义。

【关键词】金刚石;开发利用;供需

1 引言

金刚石分宝石级和工业级金刚石,宝石级金刚石又称钻石,以“宝石之最”称誉世界。工业用金刚石利用其高硬度、高耐磨、优良的导热性、热膨胀系数低、摩擦系数小、优异的光学、热学和电学性能等特性,广泛应用于金属、非金属工业加工,地质、石油钻探、石材切割等传统工业领域以及光学仪器、电子工业、原子能工业、空间技术及医学等高技术领域。目前我国已是世界上第二大钻石需求国和第一大工业金刚石消费国。由于人工合成金刚石技术的快速发展,传统工业领域99%以上已被人造金刚石代替。我国金刚石资源短缺,优质金刚石资源73%以上已开发利用,天然金刚石需求长期依赖进口,由于天然金刚石资源匮乏,致使我国天然金刚石工业发展缓慢,金刚石资源与我国庞大金刚石需求十分矛盾,因此加强金刚石找矿勘查具有重要意义。

2 世界金刚石资源概况

2.1 世界金刚石资源

世界上至少35个国家发现了天然金刚石资源,主要分布于非洲占58.8%,其次是大洋洲占18.5%,欧洲占6.7%,亚洲占1.7%,其他占14.3%[1]。据美国地质调查局估计,目前已查明天然金刚石资源储量大约有25亿ct,截止2012年底,世界金刚石储量5.95 亿ct,基础储量13亿ct(表1),宝石级(包括近宝石级)金刚石基础储量约3亿ct。基础储量较多的国家依次为刚果、博茨瓦纳、澳大利亚、南非和俄罗斯。

表1 世界工业级金刚石储量和基础储量(亿ct)

2.2 我国金刚石资源

我国金刚石资源分布于山东、辽宁、贵州、湖南、江西,具有工业意义的只有辽宁、山东和湖南。其中辽宁、山东两省占查明资源储量的96.5%。根据全国矿产资源储量通报,截止2012年全国保有金刚石矿产地22处,其中大型矿床5处,中型矿床3处,小型矿床14处。累计查明金刚石资源储量3 396kg (1 698万ct),其中原生矿产地9个,砂矿13个。我国金刚石资源以原生矿为主,占查明资源储量95.30%,砂矿仅占4.70%。

金刚石原生矿主要分布山东蒙阴县和辽宁瓦房店市。辽宁原生矿金刚石矿平均品位72~136mg/m3,宝石级金刚石按地质品位统计,占40%,按实际开采统计,占70%以上,为世界称赞。山东省原生金刚石矿平均品位54~379mg/m3,宝石级约占15%~20%,但大颗粒的金刚石原生矿均发现于山东。

金刚石砂矿主要分布在湖南沅水流域、山东郯城沂沭河流域以及辽宁复州河流域,其中代表性矿床为湖南丁家港金刚石砂矿,查明资源储量112kg(56万ct)。我国金刚石砂矿平均品位4~8mg/m3,低于原生矿,但砂矿宝石级含量高,湖南已开出的金刚石,宝石级含量可达60%,辽宁砂矿宝石级含量50%,山东陈埠砂矿宝石级含量30%,山东砂矿宝石级含量虽然最低,但著名大颗粒金刚石却多发现于山东。我国砂矿规模小,目前已不具有开发利用价值。

3 金刚石资源开发利用

3.1 世界金刚石开发利用

据美国地质调查局资料,2011年世界天然金刚石产量1.35亿ct,其中宝石级产量0.74亿ct,工业级产量0.61亿ct,由于世界经济不景气,2006~2011年世界天然金刚石产量总体呈下降趋势,年均递减4.6%(见图1)。

图1 2006~2011年世界天然金刚石产量

2011年,俄罗斯金刚石产量居世界第一,产量3 350万ct,约占世界产量的25%;博茨瓦纳第二,产量3 200万ct, 约占世界产量的24%;刚果(金)第三,产量1 950万ct,占世界产量的15%;加拿大第四,产量1 079.5万ct,全部为宝石级,约占世界产量的8%; 安哥拉,约占世界产量的7%;津巴布韦,约占世界产量的7%;澳大利亚,约占世界产量的5%;南非,约占世界产量的5%;其他国家,约占4%。上述8个国家占了世界天然金刚石产量的96%。2011年世界天然金刚石主要生产国所占比重见图2。

图2 2011年世界天然金刚石主要生产国所占比重

3.2 我国金刚石开发利用

3.2.1 天然金刚石

我国金刚石的开采始于20世纪50年代,截止2013年,我国已开发利用的金刚石矿共9处,其中原生矿3处,砂矿6处,已停采的有8处。未开发利用的金刚石矿11处。保有金刚石矿产地中,只有原生矿具有开采价值,其中辽宁瓦房店42岩管和山东蒙阴西域矿区,资源储量规模大,具有较好的开发潜力[1]。

根据有关资料统计,1980~2012年我国天然金刚石产量见图3。

图3 1980~2012年我国天然金刚石产量

3.2.2 人造金刚石

1963年我国合成了第一颗人造金刚石,1970年人造金刚石产量46万ct[2],首次超过天然金刚石。50年来发展迅速,目前我国人造金刚石产量世界第一,占世界产量的95%以上。2010年我国人造金刚石产量达到92亿ct[3],2012年产量为124亿ct, 自2000年以来人造金刚石产量年均增速24%(见图4)。

4 金刚石贸易及价格

4.1 金刚石贸易

我国市场所需的天然金刚石长期依赖进口,主要来自南非、印度、比利时、津巴布韦、以色列、美国(见图5)。

图4 2000~2012年我国人造金刚石产量

图5 2013年我国天然金刚石主要进口国

2013年,我国进口金刚石共计1 508.36万ct,进口额70.34亿美元,进口金刚石中未镶嵌钻石占93.22%,钻石粉末占0.57%,工业用钻石占6.21%;出口金刚石1 185万ct,出口额27.01亿美元。2009~2013年,进口金刚石数量年均增幅5%,年均进口数量平均为1 621万ct,年均进口额50亿美元;出口金刚石年均增幅16%,年均出口1 080万ct,年均出口额24亿美元。

2009~2013年我国天然金刚石进出口贸易额见表2。

表2 2009~2013年我国天然金刚石进出口贸易额

4.2 金刚石价格

世界天然金刚石资源主要垄断在少数几个国家,在国际上形成了价格垄断 ,钻石价格呈逐年上涨态势。2009~2013年,占进口总额93%未镶嵌钻石,进口价格由2009年的200.2美元/ct.增加到2013年的499.97美元/ct,进口价格年均增幅28%。出口价格由价格由2009年的523.03美元/ct.增加到2013年的961.95美元/ct.年均出口价格增幅18%(见图6)。

图6 2009~2013年我国天然未镶嵌钻石进出口单价

5 金刚石市场需求及供需展望

5.1 市场需求

随着我国居民收入的提高和经济建设的稳步增长,自2009年以来,我国已成为仅次于美国的第二大钻石需求国和世界工业用金刚石第一消费大国,2012年钻石销售额超过300亿元。据中国宝玉行业协会资料,我国钻石需求增速从2002年开始进入快速增长期,每年钻石需求增速均超过20%,并与国民收入保持同步增长,2000~2012年人均珠宝消费水平由10.2美元提高到32.1美元,而与发达国家比较却仍属偏低,2009年美国和日本的人均珠宝消费额达154.7美元和89美元,分别为中国的8倍和5倍[4]。可见中国钻饰市场的发展空间非常广阔。

工业用金刚石中99%以上已被人造金刚石代替。目前我国年消费人造金刚石约110亿ct,尽管我国人造金刚石产量及消费量世界第一,但用于电子、汽车、家电、数控加工等行业用的高档产品90%以上依赖进口,天然粗粒级工业级金刚石和人造金刚石具有较大发展空间[5]。“十二五”战略新兴产业发展规划中已明确将高品质金刚石、高效精密超硬材料制品纳入新材料重点发展产品目录,将为天然工业用金刚石和人造金刚石带来新的发展机遇和市场空间。随着金刚石技术不断升级,金刚石有望在航空航天、精密仪器加工、高新技术领域得到更广泛的应用。

5.2 供需展望

(1) 随着我国经济稳定发展,人民收入逐年提高,对钻石的需求将会持续增长,未来10年我国有望成为世界第一大钻石消费大国,但依赖进口的现状短期内无法改变。

(2) 随着我国新兴材料工业的发展,人工合成金刚石技术将得到进一步发展,重视金刚石大单晶、薄膜与纳米金刚石应用技术研究,是我国

人工合成金刚石产业的发展方向。工业用金刚石是现代技术发展的重要材料,应用于国民经济建设的各个领域,金刚石将以无可替代的优越性能取代单晶硅,成为下一个划时代的的材料,人工合成将是金刚石资源的主流[6],但天然金刚石以其优异的性能,尤其是天然Ⅱ型金刚石,在一些尖端工业和高技术领域,占有不可替代的地位。

(3) 截止2012年,我国优质金刚石资源利用率达73.28%,保有资源储量中,可开采利用的仅1092万ct,保障程度极低。已引起有关部门的重视,近几年,国家有关部门已部署新一轮金刚石找矿工作,不断加大找矿投入力度,有望拉动金刚石的找矿勘查工作,提高我国天然金刚石的保障程度。

(4) 金刚石在民用、传统工业、高新技术、军事、航空、航天等领域极具经济价值和战略意义,作为战略资源来规划金刚石的找矿、勘查及开发,对我国天然金刚石资源保障和战略安全有重要的意义。

【参考文献】

[1]国土资源部信息中心.2013年世界矿产资源年评[M].北京:地质出版社,2013:321.

[2]王致全,毛寿广.矿产资源战略分析—金刚石[R].地质矿产部全国地质资料局,1989:149.

[3]李志宏,赵博.2010超硬材料行业经济运行情况简析[J].金刚石与磨料磨具工程,2011(6):1-6.

[4]199IT网,2011年中国珠宝行业现状调查和前景分析[DB/OL]. [2013-11-20] http://www.199it.com/archives/172085.html.

[5]中国数控机床网,人造金刚石行业发展趋势及前景展望[DB/ OL]. [2011-04-29] http://www.mei.net.cn/news/2011/04/ 365551.html.

[6]何绪林.金刚石资源状况与发展综述[J].超硬材料工程,2010,22 (6):38-42.

【矿产资源】

【市场动态】

Analysis on Development and Utilization of Diamond Resource and Supply Demand in China

YAN Ling-ya
(Shandong Brigade of Geological Surveying Center of China Building Materials Industry, Jinan 250100, China)

Abstract:The diamond is in sort supply of mineral resources in China. After years of development and utilization, reserves has been reducing year by year, the utilization rate of high quality diamond resource is 73%, there's no new mineral producing areas with industrial significance founded in nearly 30 years. This article systematically analyzes the present situation of the development and utilization of diamond in China and its current situation of supply and demand, evaluated the guarantee degree of diamond, advises to increase investment in diamond exploration and genesis research, be of great importance for the strategy safety to ensure the diamond resources.

Key words:diamond; development and utilization; supply and demand

【收稿日期】2014-08-21

【文章编号】1007-9386(2015)01-0030-03

【文献标识码】A

【中图分类号】P619.241;F746.2

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