中国萤石产业资源现状及发展建议

赵鹏 郑厚义 张新 王帆 王英林

中化地质矿山总局化工地质调查总院，北京 100013

萤石是自然界含氟最高的矿物，是现代氟化工的重要矿物原料，主要应用于新能源、新材料等战略性新兴产业，以及冶金、化工、建材、光学工业等传统领域[1]。2016 年11 月中国通过的《全国矿产资源规划（2016～2020 年）》中，将萤石列入战略性矿产目录，作为矿产资源宏观调控和管理的重点对象。近年来，欧美等发达国家不断重视萤石的战略地位，将其列入需重点保障的关键性矿种。

1 萤石资源概况

1.1 世界萤石资源分布概况

世界有40 多个国家分布具有工业价值的萤石矿床。从成矿地质环境来看，主要分布在环太平洋成矿带。据测算，环太平洋成矿带的萤石储量占世界萤石总储量的50%以上，储量较丰富的国家有南非、墨西哥、中国及蒙古四国[2,3]。

全球查明萤石资源矿物量约5 亿t，查明储量约2.5 亿t 矿物量。其中，南非、墨西哥、中国和蒙古萤石储量列世界前4 位，可开采储量占全球50%左右。南非居世界第一，占世界总储量的17%，储量主要集中在德兰图瓦省和西北省，萤石矿床埋藏浅。墨西哥居世界第二，占世界总储量的13%，储量主要集中在科阿韦拉、圣路易斯托西和瓜那华托，萤石平均品位60%左右。中国居世界第三，占世界总储量的10%。蒙古居世界第四，占世界总储量的9%，储量主要集中在中东部的肯特省、中戈壁省和东戈壁省。

1.2 中国萤石资源情况

萤石矿是中国的优势矿种，中国的萤石矿床分布广泛[3,4]。除上海、天津、西藏、宁夏尚未发现有价值的萤石矿外，其余各省、市、自治区均有萤石矿（图1）。与全球萤石资源比较，中国萤石资源由于杂质含量较低，尤其是砷、硫、磷等含量较低，且开采条件较好，因而开发价值较高，在全球萤石资源中占有举足轻重地位。

中国的萤石矿床按其共生组合，构造与围岩特征以及加工性能，可分为“伴（共）生型”萤石矿床和“单一型”萤石矿床两类。伴（共）生型萤石矿床主要矿物为铅锌硫化物、钨锡多金属硫化物、稀土磁铁和方解石，萤石作为脉石分布其中，随主矿开采而被综合回收利用，主要用于生产冶金级萤石精粉。单一型萤石矿床的矿石组成以萤石、石英为主，有少量的方解石、重晶石、高岭石、黄铁矿、钾长石以及微量的金属硫化物和含磷矿物。单一萤石矿是中国目前正在开发利用的萤石矿，主要分布于内蒙、浙江、江西、福建等省[4,5]。伴生萤石矿主要分布于湖南、内蒙、云南和江西等省，虽然资源量大，但受选冶和加工技术条件以及选矿成本等的制约，目前仅部分矿山进行综合回收利用。

图1 中国萤石矿床分布图[1] Fig 1 Distribution of fluorite deposits in China

中国萤石资源分布集中，根据国家统计局和国土资源部的统计，2006～2018 年查明的萤石资源基础储量为3450～4450 万t（图2），大中型矿床主要集中在中国东部沿海地区、华中地区和内蒙古白云鄂博-二连洁特一带，83%的萤石资源分布在湖南、浙江、江西、内蒙古、福建和云南六省[7,9]。

图2 中国萤石基础储量情况（万t）[1] Fig 2 Base reserves of fluorite in China（ten thousand tone）

中国主要萤石矿床230 处，其中单一型萤石矿床190 处[3-10]，占总矿床数的83%，占总储量的57%；而与铅锌、钨、锡、铁、稀土伴（共）生型萤石矿床数为40 处，占总矿床数不到20%，占总储量43%。湖南省的萤石资源90%是与有色金属、稀有金属伴生，如临湘市桃林矿区、郴州市柿竹园矿区、桂阳县黄沙坪矿区、宜章县界牌岭矿区；蒙、云、贵、川等省区的萤石资源，与稀土金属、有色金属、重晶石等伴(共)生的占70%。伴（共）生型萤石矿利用水平还很低，目前只有湖南桃林等少数几个矿山萤石资源已综合回收利用，而多数矿山如柿竹园、白云鄂博等几个大的矿山都尚未利用。

中国萤石矿具有贫矿多，富矿少，难选矿多，易选矿少的特点。可直接作为冶金级富矿（CaF2品位大于65%）的保有资源储量仅占全部保有资源储量的11.6%，这些富矿的70%分布在浙江、湖北、内蒙古、江西等省区；CaF2品位介于30%～65%的保有查明资源储量占45.3%。

2 萤石资源需求格局

2.1 世界萤石资源需求情况

美国、日本和西欧等发达国家是萤石主要消费地区，主要依赖进口[6,8]。美国是全球第二大萤石资源消费国，是第一大萤石产品及氟化工初级产品的进口国。美国1997 年停止萤石开采，所用氟资源除了少部分从磷酸岩中提取外，大部分从墨西哥、中国、南非等国进口；2007 年之前从中国进口的萤石占到总量的50%～70%；之后由于中国萤石出口量的持续减少，及时通过政策调整及对墨西哥萤石生产商的培养，逐步建立了南美萤石供应网络，目前主要以墨西哥进口为主；同时加大了氢氟酸和氟化铝的进口量，以维持美国国内的氟化工行业需求，有效的应对了部分萤石生产国控制萤石出口的政策。

日本是亚洲第二大萤石消费国。70 年代之前有少量的萤石生产（1 万t 左右），1970 年完全停止萤石生产，产品全部依靠进口，目前主要从中国、墨西哥、蒙古、南非、泰国等国进口萤石及氟化工初级产品，80 年代，日本从中国进口萤石约占总进口量的50%。2013 年进口酸级萤石排全球第四，进口冶金级萤石金额排全球第二，进口氢氟酸金额排全球第二。

德国、意大利、法国、荷兰、比利时等西欧发达国家也是萤石的主要消费国，由于萤石资源的枯竭，相继成为萤石净进口国。再加上各国为保护萤石资源，进行限量开采，导致萤石产量年均增幅较小。目前主要从中国、泰国、南非、墨西哥、西班亚等国进口萤石及氟化工初级产品。

从消费趋势看，萤石在世界钢铁冶炼行业的消费量正日渐下降，而伴随着世界氟化工技术的不断进步，氟化学工业对氢氟酸的需求持续增加，对酸级萤石需求量增加，目前世界萤石产量一半以上用于制取氢氟酸。

2.2 世界萤石资源供应情况

世界上约有50 个国家开采和加工萤石。据BGS 数据显示，全球萤石产量1980 年达到501万t，1994 年降至375 万t，2001～2011 年，全球萤石产量总体呈现增长的态势；2011 年，全球萤石产量达908 万t，为近年来萤石产量的峰值；2011～2018年，全球萤石产量呈波动下降的趋势，2018 年全球萤石产量在580 万t。

中国、墨西哥、蒙古、南非等国是主要萤石生产国。中国为全球最大的萤石生产国，产量占全球比重的63.09%，2018 年中国萤石产量在350万t 左右；墨西哥是全球第二大萤石产量国，占比19.83%。目前萤石国际市场贸易中，主要出口国家有墨西哥、蒙古、南非、西班牙和意大利等国家，以墨西哥出口最多，2018 年共出口88.78万t；蒙古2018 年出口了55.52 万t；与此同时，2018 年南非萤石出口22.83 万t，西班牙出口10.79万t、意大利出口6.66 万t。

2.3 中国萤石需求情况

中国目前是全球最大的萤石消费国，约占全球总消费量的60%左右。萤石下游行业分布广泛，萤石可直接应用于光学工业、冶金工业、建材工业、陶瓷工业以及玻璃工业中，中国萤石主要应用领域为氟化工、冶炼、钢铁等领域，目前国内萤石下游需求中，53%用于氢氟酸的生产，18%用于氟化铝，传统的钢铁、建材等行业需求约占30%。具体从下游产品来看，可分为酸级萤石精粉和高品位萤石矿、冶金级萤石精粉。

近十余年来，中国经济快速发展。作为第二产业重要组成部分的氟化工、钢铁、电解铝等行业对萤石的需求较为旺盛。随着国家将新材料、新能源等战略性新兴产业发展提升到国家战略的高度，相关产业的发展，又成为萤石需求增长新的推动因素。从下游行业发展情况显示中国萤石市场需求旺盛。

（1）氟化工产业的萤石需求

萤石最大下游为氟化工产业，氟化工下游主要是制冷剂、含氟聚合物、含氟中间体和电子级氢氟酸。作为化工新材料之一，氟化工在“十二五”规划即单列了一个专项规划，由于产品具有高性能、高附加值，氟化工产业被称为黄金产业。对萤石需求量最大的是氟化工产业，所占比例已超过50%。氟化工行业对萤石的利用首先是转化为氟化氢，因此氟化氢在氟化工行业内与萤石相关度最高。氟化氢生产主要集中在江西、浙江、福建、江苏、山东、内蒙古等地。河南、湖南氟化氢生产装置主要为氟化铝配套。从氟化工产业链最上游基础原料氢氟酸增长情况来看，近年来中国氢氟酸产能及产量均保持超过10%复合增长率，进而拉动上游萤石也保持较快增长。

（2）冶金工业的萤石需求

作为理想的助熔剂，萤石主要应用在铁水预处理、炼钢（粗炼）、二次钢水精炼等三个阶段。在中国，萤石在转炉、电炉炼钢中的使用非常普遍，因此钢铁行业对高品位萤石块矿及冶金级萤石精粉具有巨大的需求。冶金工业对萤石需求占比约25%，一般要求萤石CaF2含量＞65%，对主要杂质SiO2有一定的要求，对硫和磷有严格的限制。

2015～2016 年随着国家去产能化的进展，钢铁行业未来产品结构的调整，中国粗钢产量将维持在一个稳定的水平，这也决定着萤石粒子矿的需求量将呈现逐渐下降并趋于稳定的态势。

（3）建材工业的萤石需求

建材工业中，萤石主要用于水泥、玻璃、铸石和陶瓷搪瓷工业，在萤石应用领域占比约15%。

（4）新能源工业的萤石需求

新能源工业中，含氟材料发挥着不可或缺的作用，主要产品包括锂电池材料六氟磷酸锂、镀铝硼氢氟酸电解液、各项性能优良的含氟太阳能电池背膜、太阳能面板清洗及玻璃雕刻用高纯氢氟酸等。新能源产业的火爆必然间接带动萤石需求的增长。

2.4 中国萤石资源供应情况

中国有27 个省区生产开发利用萤石，全国萤石产量多年在300～400 万t 之间波动。由2005年的280 万t 增加至2013 年的440 万t，2018 年回落到375 万t（图3）。目前，中国的萤石行业企业以民营企业为主，呈现企业规模普遍较小、经营管理较为粗放、行业集中度不高的特点。中国共有萤石生产矿山1200 余个。其中以小型矿山企业为主，产能8 万t 及以上的企业数量占比约为29%，4～8 万t 的企业数量占比约为21%，而1 万t 到4 万t 以下产能规模的企业占比达到50%之多。规模较大且在行业内具有较大影响力的仅几家，集中分布在浙江、江西、内蒙古、湖南等萤石资源大省。

中国是全球第三大萤石资源国，第一大萤石生产国，近几年产量占全球总产量的60%以上，2014 年成为全球萤石矿产品及氟化工初级产品的第一大供应国。但近年来中国日益成为全球氟化工的重要生产国、消费国和出口国，同时由于萤石矿的不可再生性，国家出台了相关的政策严控萤石的生产和出口。我国虽为全球最大生产国，但基本供给国内需求。受政策与环保双重限制，中国萤石产量逐年下降，萤石出口整体也呈现下降趋势，2018 年中国从萤石净出口国首次转为净进口国。

图3 中国萤石生产情况（万t）[1] Fig 3 Production of fluorite in China（ten thousand tone）

3 中国氟化工发展现状

中国的氟化工产业，特别是中间产品的产能有很强的地域性。氢氟酸生产企业主要分布在浙江、江西、福建、江苏、山东等华东及长江中下游地区，与传统萤石主产区重合度较高。根据氟化工行业统计，共有70 余个氢氟酸生产企业分布在15 个省区，但产能排名靠前者当属江西、福建、内蒙古和浙江等省区，四者总产能占全国总产能的60%以上。

目前，氟化工已经成为国家战略性新兴产业的重要组成部分，对促进中国制造业结构调整和产品升级起着十分重要的作用，形成了以上海三爱富、四川中昊晨光化工研究院、浙江巨化、山东东岳、多氟多化工、中化蓝天、江苏梅兰、浙江三美等为主的骨干企业近20 多家。

4 中国萤石产业发展存在 的主要问题

随着中国萤石及其下游行业特别是新能源、新材料等战略性新兴行业的快速成长，中国已发展成为全球萤石生产和消费量最大的国家。当前，尽管国内对矿产品的需求依然强劲，萤石作为氟化工和战略新兴行业的基础原材料，下游需求旺盛，但萤石产业也面临诸多严峻问题。主要有以下几方面：

（1）资源保障能力严重不足。中国萤石资源储量仅占全球10%，但年生产量却达到了全球的60%以上。近年来产量虽然有所下降，但全球产量占比仍在逐年提高，2017 年产量占全球总产量约64%。对萤石资源的过度开发，使得中国萤石储采比远低于世界平均水平，参考2017 年情况，中国萤石可采年限仅10.8 年。虽然身为世界萤石资源大国，但由于有效储量不足以及储采比的严重失衡等原因，造成事实上萤石资源保障能力严重不足。

（2）中国萤石开采行业“小散乱”现象严重，中国萤石矿的综合回收率过低。大多数萤石矿规模较小，开采技术和装备水平落后，选矿方法主要是手选和浮选，造成资源浪费极大。全国矿产资源开发利用数据库统计数据显示，中国有萤石资源的 27 个省区大型矿山平均采矿回收率83.74%、选矿回收率85.37%、综合利用率78.51%；中型矿山平均采矿回收率83.04%、选矿回收率82.62%、综合回收率60.51%；小型矿山平均采矿回收率84.65%、选矿回收率83.42%、综合回收率56.04%。这就造成了萤石资源的严重浪费和环境污染。另外，伴生型萤石矿利用水平还很低，目前只有湖南桃林等少数几个矿山萤石资源已综合回收利用，而多数矿山如柿竹园、白云鄂博等几个大的矿山都尚未利用，有待进一步开发，提高资源的利用率。

（3）中国氟化工基础研究与应用研究的薄弱，已逐渐成为制约氟化工向纵深发展的瓶颈。DuPont、Daikin、Solvay、美国3M 公司、AsahiGlass、Arkema、Mexichem 和Honeywell 等国际八大著名氟化工企业产品均已覆盖整个氟化工产业链，并长期占据世界有机氟材料总产能的80%、气体氟化学品产能的70%。隨着国际氟化工企业纷纷进入国内市场，在他们带来资金和技术的同时，也对中国氟化工企业的发展构成挑战，逼迫我们在高端产品及新产品研发上要加大投入。另外，知识产权保护较差也是一些企业对于科研开发积极性不高的原因。

（4）目前中国萤石行业企业以民营企业为主，呈现企业规模普遍较小、经营管理较为粗放、行业集中度不高的特点。氟化工产业结构不合理，氟化工产品主要集中在产业链的中、上游，目前通用级的基础类产品由于盲目扩张，产能、产量位居世界第一，严重供大于需，造成大量优质萤石资源消耗。由于我国氟化工基础类产品大量过剩，靠出口消化，目前是在以“白菜价”向发达国家出口中、低端产品，再又以“黄金价”从发达国家购进高端产品，萤石相关产品缺乏市场话语权。

5 萤石产业可持续发展建议

（1）进一步加大勘查投入，加强重点区域地质勘查工作，鼓励和支持现有大中型萤石矿山企业对矿山深部范围开展深部找矿，发现或增加新的资源量，以进一步提高资源保障程度，满足产业发展需要。

（2）加强萤石资源整合力度，建立萤石资源储备基地，引导萤石行业走向集中化、规模化、规范化经营。提高萤石矿资源的利用水平，鼓励和支持具有比较优势的龙头企业通过强强联合、兼并重组、前后一体化等方式促进资源向优势企业集中，进一步优化开发利用的结构与布局。

（3）加强技术攻关，鼓励萤石开采企业采取先进的采选矿工艺，提高萤石资源的开采回采率、选矿回收率、综合利用率，充分合理利用伴生萤石资源。

（4）萤石下游氟化工企业应形成自已的产品特色和产品链，加强高端产品和环保产品的技术研究。向精细化、复合化、轻量化产品发展。相较传统应用，氟下游产业如含氟电子化学品（液晶材料）、含氟医药、含氟农药等产品的需求十分旺盛。新能源、新材料的快速发展或将拉动萤石需求的上涨。向精细化、复合化、轻量化、环保节能循环经济发展将是中国萤石产业未来的发展方向。