锆资源形势分析及全球布局

张振芳，陈秀法，高爱红，张振国

(1.中国地质调查局发展研究中心，北京 100037； 2.内蒙古工业大学，内蒙古 呼和浩特 010051)

随着战略性新兴产业的快速发展，锆在航空航天、原子能工业、精密铸造业等战略性新兴产业中扮演着越来越重要的角色，锆资源的安全对我国战略性新兴产业的发展具有重要意义。本文从我国对外依存度极高的锆资源的资源概况和勘查开发现状等出发，对全球锆资源的供需形势、贸易流向、价格变化和我国的资源安全进行分析，尝试性地探讨了我国锆资源的全球战略部局，提出相关建议。

1 锆资源概况

1.1 锆矿床类型

地壳中大部分锆呈分散状态存在于许多矿物中，已知含锆的独立矿物有38种，锆英石(ZrSiO4)和斜锆石(ZrO2)是主要的具有工业价值的含锆矿物。锆英石主要赋存于海滨砂矿中，是世界冶炼金属锆的主要来源。斜锆石主要产于碱性火成岩中，与霞石、霓石、磷灰石、萤石、钙钛矿、锆石、烧绿石等共生。

锆矿可分为内生火成岩矿床(硬岩矿)和次生砂矿床。由于锆在火成岩中的丰度相对较低，而且地球上碱性岩占火成岩的体积比不到1%,因此，仅有极少的内生火成岩锆矿达到经济可采的矿床级别，如俄罗斯科拉半岛西南部的科夫多尔(Kovdor)斜锆石矿床。锆主要作为副矿物被分化、剥蚀后从主岩中分离，经长距离搬运富集成矿，即所谓的次生锆砂矿床[1]。此类矿床是世界锆矿的主要来源，根据成因又可细分为滨海沉积型砂锆矿、河流冲击型砂锆矿、残坡积型砂锆矿、分化壳型砂锆矿等[2]。

1.2 全球锆资源分布特点

锆资源在世界各大洲均有发现，主要分布在大洋洲和非洲。澳大利亚的尤克拉盆地(Eucla basin)、杰拉尔顿(Narngulu)、墨累盆地(Murray basin)、珀斯盆地(Perth basin)和提维群岛(Tiwi islands)是现今比较活跃的锆矿区。南非的理查德湾盆地(Richards bay deposit)、美国佛罗里达州以及非洲的莫桑比克和亚洲的印度尼西亚、越南、印度等均生产一定量的锆。

美国地质调查局数据显示[3]，2017年全球锆资源储量约7 400万t(以ZrO2计)，主要分布在澳大利亚和南非，分别占全球储量的63%和19%，合计控制着全球超过80%的锆资源。此外，印度、莫桑比克、中国和美国等国家也有部分储量(图1)。近十年来，全球锆资源储量增长迅速，累计增加约3 600万t，增幅达95%，主要来自澳大利亚。

图1 2017年全球锆储量分布图Fig.1 The proportion of global zirconium reserves in 2017

1.3 中国锆资源分布特点

中国锆资源储量50万t，占全球储量不足1%，均为锆石矿床，可划分为锆石砂矿和锆石硬岩矿两大类，主要分布在内蒙古和海南，锆硬岩矿储量主要集中在内蒙古，占硬岩矿总储量的99.3%，占全国锆资源储量的70%左右，在目前的选冶技术条件下尚不能开发利用。锆石砂矿主要集中在以海南文昌为代表的东南沿海地区，其中海南的锆石砂矿储量占全国砂矿总储量的67%，占全国锆资源储量的19%，是国内目前唯一能被开采利用的滨海砂矿[2]。

2 锆资源的勘查开发

2.1 重要资源国的勘查开发现状

2.1.1 澳大利亚

澳大利亚是世界最大的锆石生产国和出口国，储量居世界首位。锆石均为滨海砂矿床，主要分布在东海岸和西海岸。东海岸南起新南威尔士州的布罗肯湾，北至昆士兰州罗克汉普顿以北的克林顿角，延伸1 000余千米。东海岸的砂矿开采从20世纪30年代开始，杂质含量少，ZrO2含量约66%，是世界锆石的主要产区。西海岸砂矿开发较晚，从20世纪70年代开始迅猛发展，一度赶超东海岸，但西海岸的砂矿钾、钠等杂质含量较高，质量相对较差，ZrO2含量约65%[2]。

2.1.2 南非

南非是世界第二大锆石生产国和出口国，2017年储量占世界总量的19%，仅次于澳大利亚位居世界第二位。南非自1970年开始向全球供应锆英砂，逐渐成为全球第二大锆英砂供应国，近年来的开发活动呈现减少的趋势。南非的锆英砂集中在西海岸(弗雷登达耳、那马夸)和东海岸(东敦和莫桑比克交界处)。目前最大的锆英砂矿床是纳塔尔省的租卢兰德海岸理查兹湾矿床，该矿于1977年开始生产，由力拓子公司南非理查兹湾矿物公司(RBM)掌管，是南非最大的锆钛砂矿生产商，拥有南非最大的选矿厂，年产25万t锆英砂，占世界锆英砂产量的33%。理查兹湾矿床含锆英石0.4%，锆英石精矿年产11.5万t。南非丰富的矿藏资源一般都为私有，大型矿藏基本被英美财团控制。

2.1.3 莫桑比克

莫桑比克的锆资源潜力巨大，已证实长达2 700 km的海岸线锆、钛资源丰富。早期勘探始于20世纪80年代。西部矿业公司、必和必拓、南非简科有限公司、英美资源集团、伊斯科南非钢铁公司、艾露卡资源和力拓等在此开展工作。最早的勘探集中在莫桑比克东北部的楠普拉省和西南部的加沙省。2014年莫桑比克政府、安徽外经建有限公司和云南新立有色金属公司合资4.71亿美元开发希布托锆钛砂矿，日生产能力10万t，成为继莫玛、安戈谢和克利马内之后第四个投产的锆钛砂矿项目。希布托项目位于加沙省，一期面积为10 000 hm2，二期将增至15 000 hm2，矿石量50亿t，设计生产年限15年。莫玛项目位于楠普拉省，有多个锆钛砂矿床，矿石量74亿t，重矿物含量2.9%，锆英石资源量999万t(表1)[4]，由爱尔兰的肯梅尔资源公司掌控。位于楠普拉省的安戈谢项目和位于赞比西亚省的克利马内项目均由中国集团非洲长城矿业开发集团掌控，前者主要提取锆石，后者于2013年开始投产。

表1 全球主要锆矿公司储量和产量情况表Table 1 The reserves and production of the main zirconium companies

资料来源：各公司年报及美国标普等

2.1.4 俄罗斯

俄罗斯拥有大量的锆资源，大概在1 200万t左右，世界排名第四位,几乎全部由科夫多尔矿业以斜锆石的形式生产。斜锆石是目前世界上仅有的氧化锆自然形态，仅存在于非常有限的地质环境中。南非和俄罗斯发现该产品后，开始了商业化生产。然而，随着南非在2002年停止生产，俄罗斯成了唯一的供应地区。如今科夫多尔矿业是世界上唯一生产斜锆石精矿的企业。2017年，斜锆石精矿的可销产量为7 200 t，这是科夫多尔矿业近些年的最低产量，预计可再生产20～30年。

俄罗斯是世界上第三大金属锆及锆合金生产国，其产量占全球的17%。产品涉及金属锆、锆合金、陶瓷、耐火材料等。俄罗斯对锆原料需求较少，斜锆石出口量占总产量的90%～95%。斜锆石精矿主要出口到日本、中国、欧洲和北美地区；而由于俄罗斯国内市场仍在发展当中，只有少量斜锆石售给国内电熔耐火材料生产商。但对于非二氧化锆形式的锆，俄罗斯只能靠进口，主要来源国是乌克兰。

2.2 主要的勘查开发公司及项目

澳大利亚艾璐卡(Iluka)、美国特诺(Tronox)和英国力拓(RioTinto)是全球前三大锆矿供应商，根据各公司年报，2017年艾璐卡拥有锆英砂储量496.4万t，资源量1 983.8万t；特诺拥有锆英砂储量约656万t；力拓拥有锆英砂储量657.3万t，资源量410.1万t。2017年三家公司产量分别为31.23万t、18.1万t和16万t，合计占全球产量的49.5%，基本掌控了锆英砂的定价权。

2.3 中国的勘查开发现状

中国锆矿产量94%来自海南的海滨砂矿，海滨砂矿具有易开发、成本低的特点，产地主要分布在海南文昌、万宁一带，其次是广东湛江。国内只有海南文昌生产锆英砂精矿，万宁和湛江主要生产普通锆英砂。内蒙古自治区的岩矿因其选矿困难、开采成本高而尚未开采利用。由于资源禀赋差、储量低，中国每年需要进口大量锆矿及锆英砂。

中国生产锆英砂的多是一些小厂，主要分布在海南的万宁、文昌和广东湛江及广西沿海一带，如万宁昌华矿业有限公司，年产锆英砂1.2万t；海南文昌三联矿业有限公司，年产锆精矿1万～12万t；广西广保矿业有限公司，年产锆英砂1.5万t等。

下游企业有东方锆业、盛和资源、国核宝钛锆业等。东方锆业主要从事锆及锆系列制品的研发、生产和经营，拥有全系列锆产品，为国内的行业龙头。近年来，东方锆业除了积极拓展下游新型锆制品领域外，还通过其海外控股的铭瑞锆业开发澳大利亚北帕斯盆地布纳伦(Boonanarring)砂矿，权益产能约1.2万t/a。盛和资源集团下属海南文盛新材料科技股份有限公司是中国最大的锆英砂、钛精矿、金红石供应商之一。该公司主要产品有锆英砂、钛精矿、金红石等，产品产能75万t/a，其中锆英砂产能15万t/a。国核宝钛锆业是核级锆材专业化公司，产业体系涵盖核级海绵锆生产、锆合金熔炼等，生产线设计产能可以满足100台百万级核电机组用锆材的需要，锆材产量占全国的80%以上。

2.4 中国企业参与全球锆资源开发现状

东方锆业通过海外控股铭瑞锆业，入股澳大利亚Image公司，拥有Mindarie、WIM50以及布纳伦等矿山项目，合计掌控锆英砂权益储量近400万t，产能约4万t/a。2018年第四季度布纳伦项目正式投产，2019年初第一批次1万t湿重矿砂已发往中国港口。

2014年底，安徽外经建设(集团)有限公司子公司莫桑比克华安公司与莫桑比克政府签署了该国希布托(Chibuto)钛锆矿项目开采合同及矿权转让手续。该矿是世界目前已知的最大单体钛锆矿，矿物总储量约23.7亿t，采矿期限25年。

由广东广新矿业资源集团有限公司和深圳市零七股份有限公司大股东组成的合资公司全资收购了马达加斯加大陆矿业有限公司，获得马达加斯加Antanambao Bitavolo-Anjahambe海滨砂矿矿区的采矿权，该矿区333锆石金属量为15.39万t，并已顺利投产，产品优先供国内使用。

由国内几家企业合资组建的非洲长城矿业开发有限公司(Africa Great Wall Mining Development Co.,Ltd.)于2012年取得莫桑比克最大的金属矿物采矿证——5004C锆钛采矿证。2013年8月首批30个集装箱的锆英砂中矿发运回国，二氧化锆品位在25%～30%之间，产量从2016年的5万t增加到2017年的7万t。

济南域潇集团有限公司在莫桑比克的子公司海域(莫桑比克)矿业开发有限公司于2017年6月获得莫桑比克矿产能源部签发的7239C和7169C两个锆钛矿采矿权。7239C矿区位于楠普拉省莫马市，面积10 175.32 hm2；7169C矿区位于伊尼扬巴内省维兰库洛市，面积3 189.66 hm2。

3 全球锆资源供需形势分析

3.1 全球锆资源供应

澳大利亚和南非是全球主要的锆英砂生产国。根据美国地质调查局资料，2017年全球锆英砂产量约160万t，其中澳大利亚产量60万t，占比37%；南非产量40万t，占比25%；其他产地主要在中国、印度尼西亚、莫桑比克、印度等，前六大生产国合计占全球产量的86%。前三大锆矿供应商艾璐卡(Iluka)、特诺(Tronox)和力拓(Rio Tinto)掌控了全球大部分的产量和储量(表1)，导致全球锆英砂供应集中度相比铜、铝等其他金属较高，易于形成坚固的价格同盟，控制锆英砂的价格走势。安信证券研究中心测算,2018～2020年全球锆英砂供给分别为127.25万t、125.49万t、128.46万t(表2)。

3.2 全球锆资源需求

锆的全球消费结构如图2所示。锆在陶瓷行业的消费约占51%，而我国是陶瓷生产大国。据统计我国陶瓷产量占全球产量的70%以上，因此，中国是全球主要的锆消费国，每年需要锆英砂70万t，约占全球消费量的60%。据罗斯基尔公司预测，今后几年全球锆英砂消费量会继续上升，到2019年达到130多万t，其中增长最快的仍然是中国(图3)[6]。此外，高端制造业对金属锆、复合锆、核级海绵锆等的需求正在逐步增长。锆产品的应用领域也在不断扩展，比如应用于液态金属、智能终端、智能穿戴等新行业，未来市场潜力巨大。安信证券研究中心测算，2018～2020年全球锆英砂需求量分别为125.94万t、130.77万t、135.99万t(表3)。2018年供给同比降低1.38%，之后将处于小幅短缺状态，这一测算结果与德国矿产资源局(DERA)[7]根据主要锆资源国的产量和艾璐卡公司的全球锆资源需求预测做出的判断一致。

表2 全球锆英砂供应及预测Table 2 The forecast and supply of global zirconium sand

资料来源：文献[5]

图2 全球锆消费结构Fig.2 The structure of worldwide consumption of zircon

图3 Roskill全球锆英砂消费预测Fig.3 The prediction of worldwide consumption of zircon sand by Roskill(资料来源：文献[6])

3.3 全球锆资源贸易

据联合国商品贸易数据库数据，近5年来全球锆产品出口总量变化不大(表4)，维持在130万t左右，贸易流向主要是从澳洲和非洲流向亚洲和欧洲。出口国主要为澳大利亚和南非，且澳大利亚出口量呈递减趋势，降幅超过50%。南非、莫桑比克、塞内加尔、肯尼亚等非洲国家的出口量呈递增趋势。印度尼西亚和乌克兰的出口量维持稳定，分别占全球总出口量的2.5%和2%左右。近5年来全球锆进口的主要国家为中国、西班牙、意大利、印度和德国(表5)，其中中国的进口量占全球总贸易量的一半以上。2017年，中国锆产品进口贸易额达4亿美元，其中南非占45.81%，其次是莫桑比克11.57%，澳大利亚8.82%，肯尼亚7.54%，美国7.18%，印度尼西亚5.03%。

表3 全球锆需求及预测Table 3 Global zirconium demand and forecast

资料来源：文献[5]

表4 近5年来全球锆主要出口国家及占比Table 4 The main countries of exporting zirconium sand and it’s proportion in recent 5 years

表5 近5年全球锆主要进口国家及占比Table 5 The main countries of importing zirconium sand and it’s proportion in recent 5 years

3.4 全球锆英砂价格

2018年，锆英砂供应出现短缺，锆英砂价格受供需关系影响开始一路攀升。此轮价格上涨的主要原因是供应商的控量挺价，2016年4月艾璐卡(Iluka)宣布停止其全球最大的Jacinth-Ambrosia锆矿山的采选活动，减少产量约25万t，由此拉开了去产能进程。2016年,三大供应商合计减产约5.6万t，同比减少6.7%。2017年,三大供应商进一步加大减产力度，合计减产约12.9万t，同比下降16.5%。伴随着产量减少和去库存的是提价程序的启动。2018年，全球最大的锆英砂供应商艾璐卡(Iluka)宣布，从第二季度开始上调锆英砂价格，上调后66%高级锆英砂参考价格为1 410美元/t中国保税仓交货。紧随其后，特诺(Tronox)宣布从第三季度开始将南非和澳大利亚锆英砂价格上调175 美元/t，上调后南非66%高级锆英砂中国到岸价1 590美元/t，澳大利亚66%高级锆英砂中国到岸价1 625美元/t。其他供应商纷纷效仿，相继提价。受锆行业供需格局逆转及库存出清影响，以及国内环保趋严导致供应缩减和下游行业对锆英砂品质要求提高等多重因素影响，澳大利亚锆英砂的价格从2017年初至2018年4月涨幅超过60%。

4 中国锆资源供应安全分析

4.1 中国锆资源供应现状

我国的锆资源禀赋差，产地集中，生产规模小而分散。长期以来，中国锆英砂资源找矿无较大突破，储量保持在50万t左右，占全球总量不足1%；另一方面，由于环保要求及协调发展的需要，我国最大的锆英砂生产地海南从2017年起限制锆英砂总量开采。2018年,中国各地的小厂陆续关闭，中国锆英砂的产量锐减。2018年第十届国际锆业大会上，瑞道金属网CEO虞平在报告中指出，2017年我国国产锆英砂减少至1万t，进口锆英砂精矿52.1万t，中尾矿折合成精矿19.6万t，总供应量为72.7万t。

4.2 中国锆资源的需求现状及趋势

中国锆英砂目前主要应用于硅酸锆、锆化学制品、电熔锆、精密铸造业、耐火材料等消费行业。国内锆消费结构如图4所示[8]，硅酸锆的需求最大，其终端产品主要为卫生洁具和建筑用陶瓷等，占比约40%。2017年中国锆英砂的需求呈微弱上涨的态势，总需求量为62.3万t。

谭化川等[9]分析了我国锆各消费行业对锆英砂需求的影响因素及影响结果，认为中国锆英砂的需求将在2025年快速增长至80万t左右，同时消费结构也将发生较大变化。到2025年，锆化学制品行业对锆的需求占比将达到52%，成为最大的需求行业；精密铸造业的需求占比25%，将是第二大消费行业；而陶瓷行业的需求则将减少至11%；核级海绵锆占比将增至3%。

4.3 中国锆资源的对外依存度

中国作为全球第一大锆资源消费国，对锆的需求占比高达52%。然而，中国锆资源十分有限，资源稀缺及环保驱严限制了国产锆英砂产量，加之国内锆英砂生产规模小等多种因素，国产锆英砂远不能满足国内需求，锆英砂对外依存度长期维持在90%以上，我国近三年进口量均超过100万t(图5)。

图4 中国锆英砂消费结构图Fig.4 China consumption of zircon sand

图5 中国锆英砂需求量、进口量及对外依存度Fig.5 The China’s demand and import quantity and external dependency of zircon sand

4.4 供应安全分析

全球锆资源相对集中，主要分布在澳大利亚和南非。近十年来全球储量增长95%，全部来自澳大利亚。未来，随着核电重启和5G时代的来临，对锆资源的需求将稳步增长，而且中国仍将是增长最快的国家。中国锆进口源集中，澳大利亚和南非进口占比长期维持在70%以上，资源供应存在风险。全球锆矿产业趋于垄断，前三大供应商控制了全球大部分的产量和储量，深度掌控定价权。2017年启动的减产保价进程中，随着三大供应商库存和产量的下降，中国进口锆英砂的价格一路攀升，带动下游产业的生产成本提高，国内锆系产品价格上涨，受此轮供应商限量提价冲击严重，影响了我国锆资源供应安全。

5 锆资源全球战略布局建议

5.1 立足国内，加大锆资源全产业链创新

加强科技攻关，研发新工艺，提高采选冶技术水平，全面提升资源综合利用效率，为我国岩矿型锆资源的开发利用提供技术准备，从根本上降低我国锆资源的对外依存度。同时开展可替代资源研究，降低对锆英砂的需求。

5.2 优化产业结构，加大锆资源的勘查力度

合并中小型企业，整合上游资源，建立大型采选企业，实现规模化采选，增强矿山的生产能力，促进锆资源的合理开发和利用。加强对滥采乱挖的监管和整治，保护锆资源和生态环境，提高资源的回收利用率。加大对海南万宁东部滨海锆钛砂矿的勘查力度，拓宽找矿思路，扩大勘查范围，采用大比例尺综合勘查方法，寻找锆资源潜力区，提高我国锆资源的保障程度[10]。

5.3 布局全球，进一步扩大走出去成果

澳大利亚及南非、莫桑比克、塞内加尔等非洲国家是国内企业走出去的重点国家。澳大利亚是全球锆资源储量最多的国家，艾尔克资源有限公司(Alkane Resources Limited)的杜比(Dubbo)项目正在积极寻求合作。由东方锆业海外控股的铭瑞锆业已经成功开发澳大利亚锆资源，2019年第一批湿重矿砂启运回国。非洲地区的莫桑比克、南非、塞内加尔等国资源潜力大、易选易采，且与我国合作关系良好。我国企业已经成功参与莫桑比克锆资源开发，2017年，莫桑比克已经超越澳大利亚成为我国锆精矿第二大进口国。

5.4 稳定贸易渠道，建立战略储备基地

通过与国外企业确立长期的合作关系，签订中长期供应合同；国内企业联合起来，形成共同谈判的整体力量，争取合理价格，形成一个稳定、安全、多元、健康的资源供应体系。同时，为应对国际形势巨变可能造成的供应风险，需建立我国锆资源应急战略储备，在保证供应安全的同时，调节市场价格，减小价格过高或过低对整个产业带来的不利影响。