浅谈世界萤石资源现状及萤石产业发展方向

王振亮，鲁瑞君，林天亮，吴新刚

(中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北 廊坊 065000)

萤石又称为氟石，主要成分是氟化钙(CaF2)，自然界中的萤石常显鲜艳的颜色，纯净的萤石为无色。萤石广泛应用于冶金、炼铝、玻璃、陶瓷、水泥、化学等工业，其产品广泛用于航天、航空、制冷、医药、农药、防腐、灭火、电子、电力、机械和原子能等多个领域。对国家安全、国民经济和社会发展有重要影响。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，许多国家将萤石列入战略性资源进行储备[1-2]。

1 世界萤石资源分布概况

萤石资源分布广泛，世界各大洲均有发现。从成矿地质环境来看，环太平洋成矿带的萤石储量最多，约占全球储量一半以上，已探明萤石储量分布在40多个国家。萤石资源主要分布在亚洲的中国、蒙古，北美洲的墨西哥、美国等地，非洲的南非、肯尼亚和欧洲的西班牙、法国等地。据美国地质调查局2009年《矿产品概要》数据，截至2009年,世界萤石储量2.3亿t，其中南非、墨西哥、中国和蒙古萤石储量列世界前4位,这4个国家的萤石储量占到全球的46%左右；南非的萤石储量占世界萤石总储量的17.83%，其次是墨西哥、中国和蒙古，分别为13.91%、9.13%和5.22%；截至2011年，世界萤石储量2.4亿t，南非的萤石储量占17.08%，其次是墨西哥、中国和蒙古，分别占13.33%、10.00%和9.17%(见表1)[1-2]。从表1可看出，2011年中国和蒙古的储量比2009年增加300万t和1000万t，其他国家的储量没有变化。

表1 全球主要萤石矿产地储量

南非萤石资源分布比较广，已发现矿床主要分布在德兰图瓦省，已开采矿床是Witkop和Buffalo萤石矿，在距离Witkop萤石矿10km处发现萤石矿床，资源量4820万t，平均品位18%。南非萤石储采比是143，南非萤石出口潜力最大。

墨西哥萤石资源主要分布在科阿韦拉、圣路易斯托西和瓜那华托，拉奎瓦萤石矿是世界上最大萤石矿之一，该矿萤石含量65%～70%；帕腊尔铅锌矿床伴生萤石矿产。墨西哥萤石储采比是33。

蒙古国萤石储量占世界总量的3.3%，居第五位。主要集中在中东部的肯特省、中戈壁省和东戈壁省。

纳米比亚萤石资源主要分布在奥奇瓦龙戈，奥克鲁祖萤石矿是该国最大的萤石矿，储量约300万t，矿石氟化钙含量平均30%。

英国萤石资源主要分布在奔宁山脉南矿田和北矿田，截至2007年英国萤石可采储量只有63万t(包括尾矿中可回收萤石)。法国、意大利、美国萤石资源已经枯竭。从1996年开始，美国停止萤石开采。美国磷酸盐岩储量10亿t，氟含量平均3.5%，磷酸盐岩中赋存氟资源量3500万t。

巴基斯坦的萤石矿床产于卑路支省卡拉特和马斯通地区，萤石以矿化和断裂充填形式产出，萤石含CaF285%～92%,SiO2＜15%。巴基斯坦年产萤石3000～5000t，主要作钢铁冶炼熔剂[3]。

中国地处环太平洋成矿带，萤石资源十分丰富，已探明萤石矿区有500多处,已勘查的271处主要集中在4个矿产带,北部主要集中在内蒙古,中部主要在河南、湖北、湖南,东部集中在福建、浙江、江西和安徽,西南主要在云南、贵州及四川南部，共27个省(直辖市、自治区)。其中，内蒙古、浙江、福建、江西和湖南萤石资源储量合计占70%以上[2]。从矿床规模看,以大中型为主,已勘查的271处萤石矿床中,大型矿床41处、中型89处[4]，主要集中于中国东部沿海、华中地区和内蒙古中东部，大中型矿床占48%，其储量/资源量占93%。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[2]。

2 世界萤石矿生产现状

世界上约有50个国家开采和加工萤石，近百年来，世界萤石产量呈现波折上升态势。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，2011年达到591万t。从表2中可以看出主要生产国有中国、墨西哥、蒙古、南非和俄罗斯，2011年，上述5个国家共生产533万t萤石，占全球产量的90.19%。其中，中国是世界萤石产量最大的国家[5]，2011年生产330万t，占全球总产量的55.84%。

表2 世界主要萤石生产国产量统计(万t)

萤石国际市场贸易中，主要出口国家有中国、墨西哥、蒙古、南非、泰国等，以中国最多；主要进口国家有美国、原苏联地区以及日本，中国萤石产量从1982年占全球产量的11%发展到2011年占全球产量的55.84%，已经成为世界萤石市场的主导。

美国萤石消费量居世界之首，是最大的萤石进口国。主要从墨西哥、南非、中国、西班牙和意大利进口萤石，其中从墨西哥和南非的进口量占总进口量的60%以上[3]。目前，美国萤石主要用在制氢氟酸(使用CaF2含量＞97%)、冶金等方面。85%的萤石被用于生产氢氟酸和氟化铝，15%的萤石用于炼铁的焊剂、炼铝的初级生产、玻璃工业、陶瓷工业和水泥工业等。

日本排在美国之后，是世界第二大萤石进口国。主要从中国、泰国、南非和墨西哥进口萤石，其中从中国进口最多，占其总进口量的75%以上[3]。日本的萤石消费领域比例如下：钢铁铸造与钢铁制造占43%；氢氟酸制造约占44%，氟化铝制造占13%[6]。

3 中国萤石生产现状

我国有27个省区生产萤石，大部分省区都有萤石出口，其中浙江和江西出口量最大。浙江出口量在20世纪90年代前后占全国萤石出口量的55%左右。山东、内蒙古、福建、湖南、安徽、广东等地也都占有一定的出口份额。出口种类主要有冶金级萤石和制酸级萤石，还有少量氢氟酸、氟化铝和人造冰晶石等。主要出口到日本、美国、荷兰、加拿大、意大利、德国、韩国、俄罗斯等30余个国家和地区[7]。

国际市场对中国萤石，尤其是酸级萤石的需求基本稳定。从表3可以看出，中国萤石产量和消费量呈上升趋势，产量从2000年245万t上升到2011年330万t，消费量从2000年的125万t上升到2011年的305万t；而出口量呈下降趋势，由2000年的120万t降至2011年的25万t，主要原因是2003年以来,中国开始严格控制萤石出口[5]。近几年，中国的萤石贸易已经由外销为主转为内贸为主，而且进口有所增加，2006年、2007年、2008年我国进口萤石量分别为4.03、3.39、3.98万t[8]。2009年中国萤石表观消费量280万t，同比增长8.2%；2010年上半年表观消费量达到193万t。从全球来看，中国萤石消费量位居世界第一，但在下游消费结构上与发达国家存在较大差距。中国萤石下游需求中，氟化学工业对萤石的需求占比不到30%，而发到国家氟化学工业需求占比接近60%。目前我国萤石的主要消费领域是钢铁、炼铝、化学、水泥和玻璃工业等，其消费结构大致为：钢铁工业占13.4%、炼铝工业占7.6%、化学工业占29.0%、水泥和玻璃工业40.0%、其他10.0%。

表3 近年中国萤石供需情况(万t)

近年来，萤石资源正逐步受到国家政策的保护，由于实行许可证制度，萤石运行态势良好。在我国，制酸级萤石在氟化工的消费会有较大的发展，尤其是开发含氟精细化工产品，进一步发展氟塑料与氟橡胶产品，以及含氟医药中间体等产品，将促进我国萤石工业生产的发展[8]。

4 萤石产业的发展方向

随着工业的发展，萤石的需求量还会有不断的上升趋势。在萤石的开发利用过程中，由于各个国家的经济发展水平的不同，在钢铁冶炼、氢氟酸制造等领域中技术装备水平和所用技术、方法有很大的差距，造成萤石单耗相差甚远[9]。

根据美国地质局统计的数据，萤石资源全球分布相对集中。虽然我国萤石资源基础储量丰富，按照目前萤石可开采储量和2010年产量进行测算，可开采储量只有约2100万t，在全球的比重不足10%，全球储采比为38，而中国的储采比已经下降到6。随着主要萤石消费国家和地区萤石资源枯竭，作为萤石的主要出口国，我国也已经开始采取措施保护国内的萤石资源，譬如对萤石出口实行配额制度、从出口退税到征收高额关税、对萤石矿进行开采总量控制、原则上不再受理新的萤石矿的勘查和开采登记申请等。

从磷灰石中提取氟是未来获取氟资源的途径之一，可以保护逐步减少的萤石资源；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，但存在于磷矿里的氟资源也是巨大的；当前美国磷矿储量约有10亿t，按含氟元素3.5%计算，共含35万t氟元素，折合为72万t萤石(CaF2含量＞97%)[3]。

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。在通用的、初级的氟化工产品方面，中国的生产可以满足国内需求，而在高端的、高附加值的产品方面,中国的生产水平较低,还不能满足国内需求[5]。向精细化、复合化、轻量化、环保节能循环经济发展及为高新技术服务的应用研究开发将是中国萤石产业未来的发展方向。

5 结语

综上所述，世界萤石资源分布广泛。目前，萤石的主要生产大国有中国、墨西哥、蒙古、南非和俄罗斯，其中中国是世界萤石产量最大的国家，2011年生产330万t，占全球总产量的55.84%；中国萤石产量和消费量呈上升趋势，而出口量呈下降趋势，主要原因是中国开始控制萤石出口。萤石是不可再生资源，从磷灰石中提取氟是获取氟元素的重要途径之一；向精细化、复合化、轻量化、环保节能循环经济发展及为高新技术服务的应用研究开发将是中国萤石产业未来的发展方向。

[1]邹灏,张寿庭,方乙,等.中国萤石矿的研究现状及展望[J].国土资源科技管理,2012,29(5):35-42.

[2]牛丽贤,张寿庭.中国萤石产业发展战略思考[J].中国矿业,2010,19(8):21-25.

[3]李晖.我国萤石矿开发利用前景及战略选区资源潜力评价研究[D].北京:中国地质大学(北京),2010.

[4]王吉平,商朋强,牛桂芝.中国萤石矿主要矿集区及其资源潜力探讨[J].化工矿产地质,2010,32(2):87-94.

[5]孔志岗,朱杰勇,杨杰.中国萤石矿开发利用与产业发展趋势分析[J].化工矿物与加工,2011(4):1-4,21.

[6]王怀宇.世界萤石(氟石)生产消费及国际贸易[J].中国非金属矿工业导刊,2009(6):54-58.

[7]肖俊岭.河南省方城县Ⅰ-Ⅺ号矿区萤石矿开发利用前景分析[J].内蒙古科技与经济,2008(17):6-8.

[8]袁俊宏.我国萤石资源开发利用情况[J].化工新型材料,2005,33(6):55-56.

[9]宋忠宝,栗亚芝,张江华,等.一种重要的非金属资源——萤石矿的开发及利用[J].西北地质,2005,38(4):54-59.