中国铍资源供需预测与发展战略

梁 飞，赵 汀，王登红，刘 超,王安建

(中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京 100037)

稀有金属铍是原子能、火箭、导弹、航空航天、计算机、智能手机、汽车以及冶金工业中不可缺少的功能材料、结构材料和关键性原料，是我国高新产业发展的保障性资源和战略性资源之一[1]。2002年起美国政府紧急将其设定为美国国防储备中心(DNSC)储备矿种。2010年欧盟将铍等共14类矿产列为欧盟最关键的原材料。铍的重要性日益凸显，而它的生产越来越集中在少数几个国家，供应风险不断增大，使人们不得不更多地从经济安全和国防安全角度看待这种资源。本文首次对我国铍资源供需形势和我国铍资源发展战略进行系统科学的分析，不仅能为我国新兴产业的持续健康发展提供支持，还能为我国铍产业战略安全布局指明未来方向。

1 中国铍矿资源概况

1.1 我国铍资源分布

本次工作共统计了全国铍矿床(点)88处，矿床分布在国内15个省(区)。其中，大型7处，中型11处，小型36处，矿点(矿化点)34处(图1)。我国的铍矿资源主要集中于花岗伟晶岩型、气成-热液脉状型2种类型，占所有铍矿类型的85%以上。花岗伟晶岩型铍矿是我国最主要的铍矿类型，占国内铍矿储量的50%以上，主要分布在新疆阿尔泰成矿带、川西松潘-甘孜成矿带和南岭成矿带。

2014年我国查明铍资源为 571 583 t(BeO，下同)，其中，基础储量为29 849 t，资源量为541 734 t。统计发现中国铍矿床在空间上的分布具有高度集中的趋向，储量明显集中在新疆、四川、云南、内蒙古、广东、江西、湖南7省(区)。其中，新疆铍矿基础储量16 896.7 t，占全国一半以上，达到56.61%。四川省铍矿基础储量10 555 t，占全国铍基础储量的35.36%，两省合计占比达91.97%。云南省铍矿基础储量为1 183.38 t，占比为3.96%，其余省(区)铍矿基础储量都小于600 t，占比均不到2%(图2)。

图1 中国各省(区)铍矿区分布图(资料来源：文献[2])

图2 2014年中国各省(区)铍资源基础储量分布图(资料来源：文献[2])

1.2 我国铍矿在全球的地位

据美国地质调查局(USGS)统计，2016年全球铍储量约为10万t。其中，美国为6万t，占全球60%[3]；中国为5 175 t，占全球5.2%[4]；其他国家数据不可用(其他国家自1999年后未公布本国铍储量数据)，但如图3所示，储量比较大的国家还有巴西、俄罗斯、加拿大、墨西哥、哈萨克斯坦。此外，非洲的莫桑比克、马达加斯加、乌干达等国也有相当可观的储量，由于品位未透漏，所以无法呈现在图3上。

图3 2014年全球主要铍矿床品位与储量概况(资料来源：据文献[3]、文献[5]～[16]整理)

目前，美国犹他州斯波尔山的霍戈斯拜克铍矿床生产的铍矿石占世界铍矿石总产量的70%；中国新疆可可托海“三号脉”和云南香格里拉钨铍矿的产量占世界铍矿石总产量的15%；哈萨克斯坦约占11%，哈萨克斯坦的铍精矿主要来源于苏联解体前的储备，在苏联未解体时，苏联的铍矿石产量曾一直处于世界第二，开采的铍矿石加工成精矿供给给位于哈萨克斯坦的乌尔巴冶金厂使用。苏联解体后，军事上对铍需求的减少，致使哈萨克斯坦停止了俄罗斯铍精矿的进口,也导致俄罗斯采矿和精矿的生产锐减并最终在1997年停产(图4)；巴西生产的铍矿石主要供应美国，冷战结束后因美国国防经费开支减少，于1992年停止从巴西进口绿柱石，导致巴西铍矿石生产于1993年急剧下降(图4)；日本没有铍矿石生产，日本从美国进口氧化铍进行再加工。非洲的莫桑比克、马达加斯加、乌干达等国生产的铍矿石约占全球产量的1%。

2 我国铍资源需求预测

2.1 铍应用领域

目前，仅有两种铍矿石具有商业开采价值，可用于铍的生产，即绿柱石和羟硅铍石，铍化工产品氢氧化铍是金属铍等下游产品的中间产品[18](图5)。铍消费的最大领域为铍铜合金[19]，80%以上的氢氧化铍用于生产铍铜母合金[20](铍含量4%)，母合金添加纯铜稀释， 生产铍含量0.5%～2%各种组分的铍铜合金。15%以上的氢氧化铍用于生产铍金属，剩余不足5%的氢氧化铍用于生产高纯氧化铍，高纯氧化铍主要用于生产氧化铍陶瓷及铍基复合材料。

图4 1946～2015年全球铍金属生产趋势变化图(资料来源：据文献[5]～[15]、文献[17]整理)

图5 铍产业链简化图

2.2 中国铍及其产品生产量与需求量

2.2.1 中国铍及其产品生产、消费历史与现状

近五年，我国金属铍产量7～8 t；高纯氧化铍产量约7 t，按铍含量36%，折合铍金属量2.52 t；铍铜母合金产量1 169～1 200 t，按母合金铍含量4%，铍消费量46.78～48 t；另外铍材等净进口量1.5～1.6 t，铍表观消费量为57.78～60.12 t(表1)。

21世纪以来，我国电子电器产业快速发展，铍铜合金系列产品消费量大幅度增加，国内铍铜产能无法满足市场需求，导致我国华东南地区有铍废料走私进口，数量不清楚。据北京安泰科信息股份有限公司估计，我国铍铜母合金消费量3 000～4 000 t[19]，折算铍含量为120～160 t，按铍铜合金消费量占铍总消费量的80%计算，估算我国铍实际消费量为150～200 t。

表1 中国矿产铍产量与表观消费量

注：铍表观消费量=铍金属产量+高纯氧化铍折合铍金属量+铍铜合金折合铍金属量+净进口量；净进口量=进口量-出口量。

资料来源：据文献[17]和文献[21]整理。

2.2.2 中国铍及其产品2030年消费量预测

2.2.2.1 国外机构铍需求量预测

据2012年GIA(全球工业分析公司)发布的铍研究报告摘要，到2017年全球铍需求量将增至505 t(铍金属量，下同)，主要消费国和地区是美国和欧洲，亚太地区铍需求平稳增长，该地区铍的主要消费国是中国，预测铍需求量年均增长7%。GIA统计2015年中国铍消费量65 t，按年均增长率7%计算，到2020年、2025年和2030年，我国铍需求量分别为91 t、128 t和180 t。

2.2.2.2 本文铍需求量预测

未来15年，预期我国军工、航天航空、核电、卫星和医疗仪器等高科技行业稳健发展，对铍金属、铍铜合金和铍化合物需求平稳增加；由于铍具有毒性，价格昂贵，在民用领域的应用受到限制，并且替代材料可以替代铍铜合金弹性材料，预期民用领域对铍需求基本稳定。

铍用于制造高端仪器设备中的具有特殊功能的零部件，用量很少，常规预测方法完全不适用于铍需求量预测。本文根据铍产业专家判断，参照美国铍消费历史，预测未来15年内，我国铍需求年均增长率为3%～5%，年需求量170～310 t；折合氧化铍需求量为472～861 t，按铍精矿品位氧化铍含量5.5%，铍化工氧化铍回收率75%，铍精矿需求量约1.1万～2.1万t。

2.2.2.3 铍需求量预测结果比较与评估

美国军工和航空航天等高科技行业比较先进，本文认为我国铍需求量参照美国近25年铍消费量变化更合适。我国制造业从中低端水平向中高端水平发展，是稳健发展过程，对铍需求年均增长率为3%～5%更合理(表2)。

表2 不同机构预测我国铍需求量

3 中国铍资源保障程度分析

3.1 中国铍矿工业储量

据国土资源部信息中心2016年的调查报告，中国查明的铍资源量以BeO计达到57.16万t(截至2014年底)，除暂不能利用的查明资源量2.06万t，剩余54.79万t。但符合工业开采的储量只有1.44万t，只占已探明储量的2.6%左右。按采选冶综合回收率(BeO)26%计算(其中采矿回收率60%，选矿回收率65%，冶炼回收率75%)，即使将已探明所有工业储量的铍矿石都开采出来，可回收利用的BeO也只有0.37万t，如按每年生产150 t BeO计算，铍资源的工业储量只够保障到2040年。

3.2 中国的铍矿山产能

通过矿山实地调查及向行业专家咨询，我国目前可规模化回收铍矿的矿区只有2处。新疆可可托海稀有金属矿3号脉，2002年复产，年产能绿柱石(含BeO 7%～8%)1 600 t。云南香格里拉钨铍矿年产能铍粉精矿1 000～1 500 t(含BeO 6.5%～7.5%)。中国的铍矿年产能为63.72～86.58 t(铍金属量)，但实际生产量远小于产能，究其原因，在于我国铍矿品位偏低、成本高，价格相对于国外偏贵，导致国内生产企业销售困难，从而生产量远小于产能。而我国的实际需求量在150 t(铍金属量)以上，所以即便生产量达到最大，也无法满足市场需求，依然需要从国外进口来保障我国对铍资源的需求。

3.3 中国铍资源的回收利用

铍虽然是一种可回收性的金属，但是我国铍资源回收利用还较为初级。主要是因为80%的铍以铍铜合金形式消耗，铍铜合金含0.1%～4%的铍，它们难以熔析，因而几乎不能循环利用回收其铍价值，多数废弃的铍铜合金废料的循环利用最终主要回收铜的价值。另外，许多金属铍存在于核反应堆和核武器中，难以循环利用，而且所含的铍可能已造成污染。美国生产并消费了全球70%以上的铍，只有美国实现了铍的循环利用，利用率约10%，因此建立我国铍的回收利用体系也是未来重要的行动目标。

3.4 我国利用境外铍资源现状及问题

3.4.1 现状

目前，美国生产了世界上70%的铍矿石，但美国禁止金属铍出口，对国防军工和高技术用金属铍的出口更是严格控制；哈萨克斯坦德乌尔巴冶金厂(UMP)是苏联唯一一家铍冶炼厂，其产量约占世界铍产量的11%，UMP的铍精矿主要来源于苏联解体前的储备，1999年末，美国Materion公司提供给UMP公司头两年的铍生产资金，并且进行设备投资(共计2 500万美元)以及技术转让。作为回报，UMP为Materion公司独家提供铍产品，直到2012年。美国通过资金和技术渗透，成功将俄罗斯唯一一家铍冶炼厂UMP公司庞大的铍生产能力变成其铍资源的供应基地。俄罗斯和巴西两国都有丰富的铍储量；非洲的莫桑比克和马达加斯加、赞比亚等国生产了约占世界1%的铍矿石。

2004年以前我国主要进口铍矿的来源地是俄罗斯，原矿主要形式是硅铍石，筛选富集成品铍(粉矿)发到国内。俄罗斯采矿和精矿的生产因苏联解体后军事需求减少，于1997年停产。供应我国的铍矿主要来自苏联解体前的储备，2004年以后俄罗斯没再向我国连续供应铍矿。2004年后国内采购的铍矿主要来源地是南美洲和非洲，通过查询海关数据，每年铍矿进口数量不超过1 000 t。南美洲铍矿主要来源地是巴西，但巴西铍矿货源主要供应到美国，供往我国的越来越少；非洲铍矿货源地比较广泛，有马达加斯加、乌干达、坦桑尼亚等，近几年我国来源于非洲的铍矿石逐年增加，品位也较好。

3.4.2 问题

我国境外铍资源供应连续性得不到保障，如：俄罗斯的铍矿企业已经停产，对我国供应中断；巴西铍矿因美国高价竞购，我国企业缺少优势，而绝大部分供应到美国；非洲铍矿供应到我国也是近几年才开始和增长，在境外还没有一个铍矿原料来源地能向我国持续多年供货。另外，由于南美洲各国受美国制约较为严重，在该区域投资铍矿的可行性较低。

4 中国铍资源发展战略方向

1) 加强富铍资源的勘探与研发低品位铍矿的回收利用技术。我国可回收利用的BeO只有3 700 t，如按每年生产150 t BeO计算，我国铍资源的工业储量只够保障到2040年。因此,建议由政府主导，组织有关地质部门加强资源勘探，特别是富铍资源的勘探与开发。另外,我国铍矿床的品位普遍低于0.2%以下，我国铍资源量超过万吨，但品位低于0.2%的矿区有9个，因此建议国家给予一定的财政支持，鼓励科研单位与企业合作，共同研发低品位铍矿的回收利用技术。

2) 金属铍划归国家相关机构管理，并建立储备制度。美国金属铍的管理直属于国防部，对金属铍产业的发展均推行特殊扶持政策，美国众议院武装部队委员会还对金属铍的供给予以监管。由于金属铍的应用仍集中于国防军工和航空航天领域，应用领域窄，靠企业自身积累来推动和支撑一个国家的铍工业几乎是不可能的，金属铍研究投入大而收益小，生产和研发技术门槛高，且有毒，即使在美国铍产业发展也是由国家统一调控，管理直属于国防部且都建立了铍国防物质储备库。而我国铍的生产和库存都在各省不同企业手上，因此建议我国金属铍应该划归国家相关机构(例如国防军工企业或国家物质储备局)统一管理并建立相应的储备库。

3) 鼓励国内企业海外投资铍矿资源。俄罗斯的叶尔马科夫斯克矿床是该国已知最高品位的铍矿，在一些区域氧化铍含量可达5%。此矿床在1980～1991年间共计开采了3.5万t BeO品位 8%和10%的铍精矿，所产精矿全部供给哈萨克斯坦乌尔巴冶金厂进行铍冶炼加工。随着苏联解体，军事需求用铍减少，该矿不再供给乌尔巴冶金厂，于1991年矿石生产终止，现在该矿床高品位储量的一半已被开采，剩余一半归俄罗斯外贝加尔斯克采选联合公司。中国可以通过资金和技术对该公司进行投资或参股收购等方式进行支持，以换取俄罗斯的优质铍矿石。同样的方式，可以与巴西唯一的绿柱石精矿生产商Coriolano Limitada公司合作获取巴西的铍矿石。非洲铍矿储量约占全球10%，产量约占全球1%，产量较小，矿床的具体信息无法得知，而且非洲来源的矿石主要是一些珠宝开采企业开采珠宝选出来的尾矿，很多都是通过人工手选，机械化程度低，我国现有的一些铍矿贸易商也是在非洲各地零散收集铍矿然后集中发到国内，因此建议国家在非洲设立分支机构有意识地收购铍原料。