牛丽贤,张寿庭
(中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083)
萤石又称为氟石,有用化学成分为CaF2,晶体属等轴晶系的卤化物矿物,在紫外线、阴极射线照射下或加热时,发出蓝色或紫色萤光,并因此而得名。萤石广泛应用于冶金、化工工业,对国家安全、国民经济和社会发展有重要影响。许多国家将萤石列入战略性资源,对其开发利用采取多种保护措施。我国是世界上萤石矿产资源和萤石生产的主要国家。
对萤石产业而言,由于资源禀赋、工业发展、科技进步、政策导向等主客观因素影响,世界各地的产业格局与发展速度都存在较大差异。随着萤石相关产业的发展、技术进步,新的应用领域不断扩大,世界萤石的产量和消费量,近年来呈现较稳定的增长趋势。
2.1.1 世界萤石储量分布特征
萤石资源分布广泛,世界各大洲都有发现。从成矿地质环境来看,环太平洋成矿带的萤石储量最多,约占全球萤石储量一半以上,已探明储量分布在40多个国家。萤石资源主要分布在亚洲的中国、蒙古、泰国,北美洲的墨西哥、美国、加拿大等地,非洲的南非、肯尼亚和欧洲的法国、意大利和英国等地也有一定的储量。据美国地质调查局2009年《矿产品概要》,截至2008年,世界萤石储量2.3亿t,储量基础4.7亿t(表1)。
表1 世界部分国家萤石储量 单位:万t
表1列出萤石资源占据世界前十位国家的储量、储量基础。表中数据显示,南非的萤石储量占世界萤石总储量的17.82%,其次是墨西哥和中国,分别为13.91%、9.13%。由于美国与中国在测算储量及基础储量时的标准不完全一致,因此会与中国的统计数据存在一定的差异。
2.1.2 中国萤石储量分布特征
中国地处环太平洋成矿带,萤石资源十分丰富,中国已探明萤石资源分布在27个省(直辖市、自治区),其中,内蒙古自治区、浙江省、福建省、江西省和湖南省萤石资源储量合计占70%多。中国萤石矿单一型萤石矿床有450多处,大部分矿床储量只有数万吨至数十万吨,只有内蒙古自治区四子王旗苏荣查干敖包萤石矿区,矿石储量约2000万t。有色金属矿产伴生萤石矿区50多处,湖南省郴县柿竹园钨锡钼铋矿伴生萤石矿区资源量达6500万t,是世界第一大伴生萤石矿。
中国萤石矿的特点为:①资源潜力巨大,但地质工作程度较低。②萤石分布相对集中,主要集中在中国的东部地区。③单一型萤石矿床(点) 多,但矿床规模小; 伴(共)生型矿床(点)数少而储量大。④贫矿多,富矿少;难选矿多,易选矿少。
2.2.1 世界萤石生产格局与产量规模
百年来,世界萤石产量呈现波折上升态势。1917年世界萤石产量只有27.9万t,1943年增加到104万t,1980年达到501万t,1994年降至375万t。近十多年,世界萤石产量稳步上升,2007年达到569万t。
英国于1775年最早开始开采萤石。目前,英国99%是酸级萤石用于制取氢氟酸,只有不足10t用于钢铁冶炼。法国是欧洲第二大萤石开发商,2001年萤石产量达到历史最高水平,为12.3万t,2006年6月因资源枯竭停产。蒙古已成为世界第四大萤石生产国,萤石开发集中在伯尔安杜尔(Bor Undur)。美国1997年停止萤石开采,1900~1996年萤石累计产量1429万t。美国萤石年消费量53万~62万t,85%用于生产氢氟酸,15%用于钢铁冶炼、原铝生产、焊条、玻璃加工和水泥生产等。中国于1917年开始开采萤石,1950年萤石产量只有0.87万t,1980年产量增加到104万t,1995年产量达到历史最高的674万t,近3年萤石年产量300万t多。1985~2008年,中国萤石产量累计7000万t多。
2.2.2 世界萤石的产品结构
萤石是工业上氟元素的主要来源,广泛应用于冶金、炼铝、玻璃、陶瓷、水泥、化学工业。纯净无色透明的萤石可作为光学材料,色泽艳丽的萤石亦可作为宝玉石和工艺美术雕刻原料。据美国国土资源局统计,全球氟资源约有5亿t存在于萤石里面。随着科技和国民经济的不断发展,萤石已成为现代工业中重要的矿物原料,许多发达国家把它作为一种重要的战略物资进行储备。
萤石的CaF2含量决定萤石的用途,按品位分为酸级萤石(CaF2>97%)、冶金级萤石(CaF265%~85%)和陶瓷级萤石(CaF285%~95%)。70 年代以前,萤石主要用于钢铁冶炼,随着氟化学工业的发展,世界萤石消费于钢铁冶炼的比例下降到小于35%,消费于氟化工行业的比例上升到大于50%,消费于玻璃和水泥等行业的比例约15%。
2.2.3 萤石产品的市场需求状况
从世界范围看,近几年萤石产品的需求呈相对平衡、适度增长之势。据美国地勘局的统计,全球对萤石需求年增长率为2.2%,对氢氟酸需求年增长率为10%。从使用领域看,欧美主要将萤石用在氟化工业上,而发展中国家主要用在钢铁工业上。随着发展中国家经济的发展,萤石将逐步向氟化工倾斜,因而萤石用于氟化工的消费量将逐年增加。
90 年代以前,中国萤石主要用于冶金工业作为助熔剂,因此将萤石分类为冶金辅助原料。近二十年来,中国氟化学工业快速发展,萤石用于制取氢氟酸的比例逐渐增加。目前,我国萤石消费结构大致为:钢铁工业占13.3%,炼铝工业7.3%,化学工业29.4%,建材工业40.0%,其他10%。冶金、建材行业仍是主要的萤石消费者,化学工业的消费比例正在不断提高。
2.2. 4 中国萤石产品的进出口贸易状况
2000~2009年,中国萤石进口数量呈现稳定快速增长(表2),仅2007年进口稍有波动性下降, 2008年又恢复上升态势,由2000年的3.616t增长到2009年的70641.617t。总进口金额呈现近似增长速度,由2000年的1千美元增长到2009年的8568千美元。造成萤石进口量持续快速增长的主要原因,是我国对萤石需求总量的持续增长。
2000~2009年,中国萤石出口呈逐年快速下降趋势(表3),仅2008年出口稍有波动性增长, 2009年又恢复下降态势。由2000年的119.85万t下降到2009年的26.94万t,造成萤石出口总量下降的直接原因,是我国对萤石资源实施的限制出口政策,对萤石出口进行了战略保护。我国萤石对外出口金额基本保持在壹亿美元左右的规模,2000年出口总金额是1.179亿美元,到2007年出口总金额为1.016亿美元,下降幅度较低,说明萤石出口价格呈现了较大幅度的增长。
表2 2000~2009年萤石进口指标汇总
表3 2000~2009年萤石出口指标汇总
3.1.1 中国萤石产业的经济周期
产业的生命周期理论认为,产业的产生发展有四个阶段:产业发展初创期、产业成长时期、产业成熟时期、产业衰退时期。我国萤石的主要下游产业未来发展态势预期均比较乐观,行业未来的扩展欲望及态势非常强烈,预计产能及产量的未来增长率依然居高不下。加上国际市场对中低端氢氟酸的市场需求不断增长,可以看出,行业供需等关键指标的增长率并没有呈现下降的趋势,这样必然为萤石的市场需求创造良好的外部环境。此外,考虑到萤石属于不可再生资源,未来可开采的时间长度的绝对值有限,加上行业开采技术创新空间较小,因此,国内萤石行业仍然处于生命周期的成熟阶段。
3.1.2 中国萤石产业的增长性与波动性
从前文的分析可以看出,我国萤石的增长性供需指标的增长率比较乐观,加上未来萤石主要下游产业良好的增长预期,我国氟化工产业链的不断深化发展,精细氟化工产品应用领域的不断拓展,必然为重要原料的萤石的市场需求创造良好的需求环境。我们预计萤石行业的增长性依然乐观。
考虑到我国近年来萤石资源受到国家政策的保护,尤其是对萤石直接出口的限制,加上未来以萤石为主要原料的氢氟酸的出口也可能进一步受到限制,区域政府对萤石的无序开采、低效率利用的限制,预计未来萤石产业的供需波动程度将会高于以前,尤其是一些中小型开采规模的萤石矿企业,未来面临的经营风险在加大。
3.1.3 中国萤石产业的成熟度
萤石行业的成熟度,应该从以下两个方面来看:
从技术发展的角度看。我国萤石开采领域的技术与国际领先水平的差距并不明显,萤石开采技术领域的创新空间不大。
从国际市场的开拓程度考虑。萤石作为基础矿业原料,出口的产品本身具有附加值较低的特征,在我国政府的保护下,预计未来我国萤石在国际市场的话语权将进一步增强。
综合而言,我国萤石行业处于成熟阶段,但这个行业成熟阶段将维持较长的时间跨度。
我国萤石产业发展面临的主要问题,包括以下几个方面:
(1) 缺少统一规划和管理,无序开采,资源浪费严重。长期以来,由于对萤石的开采、利用缺乏统一规划和有力监管,许多企业,尤其是乡镇、个体企业,出于自身的局部利益,采富弃贫、采厚弃薄、采浅弃深,资源回收率很低,一般只有40%~50%,少数仅为18%,大量氟化钙品位为30% ~40%的矿石被抛弃,资源浪费惊人。据粗略估算,浙江全省被视为废石丢弃的有价矿石在数千万吨以上,相当于5~6个200万t规模大型矿床的储量。
(2)生产规模小,生产技术落后,企业效益低下。目前,我国萤石矿山企业大部分是乡村、个体企业,企业规模小、技术落后、机械化程度低、经济效益不高、管理松懈、不注重技改投入,导致矿山生态环境恶化。如浙江省1990 年矿业企业达1143个,由于受到萤石资源和经济效益的制约,矿业企业逐步减少,到1997年底,矿业企业尚存436家,其中乡村集体和个体企业406家。37家萤石浮选厂中,只有8家是国有企业,多数是没有矿山的独立浮选厂。多数小矿山建矿无设计,开采无计划,采矿不规范;采矿技术、设备和工艺落后;矿山企业经济效益低下。
(3)流通秩序混乱,萤石的出口过量,降低了资源优势。执行萤石出口配额招标制以来,萤石的出口表面上呈现明显下降趋势,但并没有实质上减少萤石出口量,高耗能高污染的氢氟酸出口迅速增加。我国氢氟酸出口量从2000年的0.89万t到2008年增加到13.36万t,按生产1t氢氟酸需萤石3t折算,2001年我国氢氟酸出口折算成萤石合计出口萤石2.67万t,2008年合计出口萤石40.08万t。
(1) 增加萤石资源勘查投入,确保资源供给的可持续性
一方面,中国萤石矿产资源丰富,但地质工作程度较低,有较大的找矿前景。大多数矿床(点)未做过地质勘查工作,特别是边远地区地质工作程度更低,很多新的萤石矿产有待发现。另一方面,由于地方政府盲目追求经济效益和所谓的“业绩”与“政绩”,经过几十年掠夺性开采,已探明、已发现的高品位、易开采萤石资源逐趋枯竭。此外,从国家层面看,对包括萤石矿在内的一些重要战略性非金属矿产资源的地质调查工作重视程度不足,在已经结束的国家地质大调查项目中很少涉及萤石矿。
在萤石资源的需求不断扩大,萤石资源对国家的经济建设和国家安全所起的作用日益重要的大背景之下,加强对萤石资源勘查投入,以确保萤石资源供给的可持续性具有深远的意义。建议同时利用国家地质调查专项资金、中央地勘基金等国家投入,进行公益性萤石资源勘查和鼓励各种民间资本进行商业性萤石资源勘查。
(2)完善萤石产业发展的统一规划和管理,引导产业良性发展
我国已将萤石矿产列为战略资源,并先后发布了一系列管理规定,各级政府也都采取了严格的管理措施,以保护萤石资源,促进萤石产业的可持续发展。已经实施的国家配额指标政策和国务院拟出台的取消萤石出口退税政策,对限制萤石的出口量已经取得积极的成果。浙江省在资源的保护、开发利用、萤石产品的流通等方面制定了一系列的法规,对其他萤石产区有重要的借鉴作用。建议进一步完善对萤石产业的统一规划和管理,综合利用金融、税收、贸易、资源战略规划等政策、手段,对萤石的开采、流通进行宏观管理,保证萤石资源的有序开发。加强对萤石采、选企业资源合理利用情况的监督和考核工作,严格限制萤石的直接和间接出口,设立萤石资源保护专项资金和资源储备制度。
(3)积极推进萤石产业结构调整,充分发挥资源优势
中国萤石矿产资源丰富,但由于经营模式落后,萤石产品结构不合理,并没有发挥资源优势。
在产品结构调整与产业升级过程中,应重视如下几个问题: ①研发推广先进采、选矿工艺技术,充分开发利用低品位萤石矿、共伴生萤石矿和尾矿;② 提高萤石在氟化工业中的应用比例,最大程度地增加萤石产品的附加值;③严格萤石行业的准入标准,严格规模、技术、节能降耗、环保等方面的要求,淘汰落后生产能力,防止盲目投资。
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