戴开明,车长波,王福良
(1.自然资源部中央地质勘查基金管理中心,北京 100045;2.金石资源集团股份有限公司,浙江 杭州 310013)
萤石作为现代工业的重要矿物原料,广泛应用于新能源、新材料等战略性新兴产业及国防、军事、核工业等领域,也是传统的化工、冶金、建材、光学等行业的重要原材料,具有不可替代的战略地位,更是当下氢燃料电池、锂电池、芯片清洗剂等重要新兴产业的关键原料[1]。美国、欧洲、日本等发达国家和地区于21世纪初将萤石确定为战略性矿产或关键性矿产[2]。2019年日本贸易制裁韩国时限制出口氟聚酰亚胺、高纯度氟化氢和光刻胶三种半导体材料,其中两种是含氟产品。我国长期以占全球不到15%的萤石储量生产全球60%左右的萤石产品,单一型矿床萤石资源静态保障年限仅剩14.5 a,优势矿种及优质资源地位已逐步转向依赖进口趋势,初级产品出口和高端产品进口使萤石资源的可持续安全供给保障面临严峻挑战。
全球萤石资源丰富,总体供应充足,储量和生产集中在中国、墨西哥、蒙古国、南非等十多个国家,消费集中在中国、美国、俄罗斯、日本、欧盟等五十多个国家和地区,产业集中度相对较高,存在结构性不平衡,美国、日本、中国、欧盟因萤石资源的战略地位均陆续将其纳入战略性矿产资源名录[3]。
1) 储量分布。据美国地质调查局(USGS)统计[4],2019年全球萤石查明储量3.1亿t,墨西哥、中国、南非、蒙古国等四个国家的储量占全球的55.8%,其中,墨西哥6 800万t,中国4 200万t,南非4 100万t,蒙古国2 200万t,美国、英国各占400万t但未开发,近几年中国萤石储量约占全球萤石储量的15%左右。
2) 矿产开发。2001年以来,全球萤石生产呈增长态势,2011年达到908万t高峰,之后产量持续下滑,到2019年恢复到700万t,年平均产量658万t; 中国、 墨西哥、 蒙古国分别生产萤石400万t、120万t和67万t,合计占全球产量的84%,其中,中国约占60%,而剩余16%由南非、越南等十几个国家生产。
3) 消费情况。2011年以来,全球萤石消费呈下滑态势,由908万t下降至2019年的700万t。全球萤石消费集中在中国、美国、墨西哥、俄罗斯和欧盟,其中,中国萤石消费量占全球萤石消费量的60%,美国和欧盟分别占7%和5%。
4) 贸易情况。在全球萤石贸易中,年均贸易量约200万t,主要出口国有墨西哥、中国、蒙古国和南非。近年来,墨西哥出口量以近90万t跃居世界第一位,中国萤石出口量自2011年达到72.24万t后,呈逐年下降趋势,到2019年进出口相当,均为40万t,面临出口转进口的临界点。同期,低端氟化工产品氢氟酸和氟化铝的出口量持续增长。2014—2017年我国萤石及其下游产品折算为萤石精粉的总出口量分别达到119.63万t、110.38万t、109.38万t和110万t,占我国萤石年产量的30%左右。
5) 价格情况。2001年以来全球萤石价格出现三次较大起伏。其中,2002年最低,约105美元/t,2019年最高,约500美元/t,综合来看长年稳定在250~300美元/t。
我国是全球萤石资源的储量大国、生产大国、贸易大国和消费大国。萤石属于我国优势矿种之一,目前保有储量呈下降趋势,我国萤石矿山规模偏小,生产集中度偏低,生产总量、消费总量快速上升,从出口转为净进口的状态也已引起高度关注。
根据中国矿业联合会萤石产业发展委员会调查,截至2018年底,全国保有氟化钙资源量28 255万t,其中,共伴生型矿床19 355万t,单一型矿床8 900万t;单一型矿床萤石资源每年消耗氟化钙量为610万t,静态保障年限仅为14.5 a。全国除天津、上海、宁夏三省(区、市)外,其他各省(区、市)均有分布,主要分布于湖南、内蒙古、浙江、河南等地[5],其中,湖南省9 300万t、内蒙古自治区7 355万t、云南省4 300万t、浙江省2 300万t、河南省1 367万t。
截至2019年3月,全国萤石探矿权380个,勘查面积1 895.85 km2。探矿权主要分布情况为:江西省129个、浙江省129个、内蒙古自治区39个、福建省24个、河南省20个。其中,处于预查阶段、普查阶段、详查阶段和勘探阶段的探矿权分别有16个、93个、228个和47个。我国属含氟较高的区域,萤石矿床普遍埋藏浅,尤其是内蒙古地区,单一型萤石矿床找矿潜力较大,2019年新发现矿产地10处,完成阶段性勘查工作的矿产地16处。
全国萤石开发企业约700家,小型矿山产能占据62.6%。拥有萤石采矿许可证750个,核发产能1 689万t,其中,大型矿山产能335万t,占总产能的19.8%;中型矿山产能297万t,占17.6%;小型矿山产能1 057万t,占62.6%。
目前在萤石下游需求中,氟化工行业、钢铁工业、炼铝工业、其他工业(如玻璃、玻璃纤维、水泥、陶瓷行业)等消耗占比分别为52%、25%、18%和5%[6]。近年来,我国萤石消费从以水泥和玻璃工业、冶金工业等传统消费为主,明显转变为以氟化工产业为主,且在规模产量上一直占据全球第一位。2017年,各类氟化工产品总产量超过500万t,年产量超过300万t,销售收入超过600亿元,占全球氟化工产业规模约40%,成为世界氟化工生产大国、加工大国、进口大国、出口大国和消费大国。
我国萤石资源总体勘查程度偏低,已经查明的资源中共伴生型居多,导致规模小、回采率低、选冶难、成本高、产业链短、附加值低、耗能高等问题十分突出,尤其是境外企业对我国萤石开发、加工、贸易逐步渗透,并长期掌控初级产品和低端产品出口的态势不容乐观,即将面临的净进口趋势更是不容小觑。
我国萤石资源查明率不足30%,地质工作程度偏低。其中,南方地区近三成萤石地质勘查区工作程度为普查阶段以下,北方地区三分之二的萤石地质勘查区尚未开展地质相关工作。同时,由于近年财政投资萤石勘查普遍处于预查阶段、普查阶段,多数不能提供查明储量,加之部分企业面对需求和价格的双向波动,对持有的探矿权表现出“圈而不探”的态势,伺机炒作,使得萤石保有储量面临负增长。
自2010年以来,我国萤石储量约占全球总储量的15%,而产量占比基本在60%左右,造成我国优质萤石资源的高强度消耗,储采比严重失衡,单一型萤石矿床资源的保障年限仅剩14.5 a,资源安全保障形势十分严峻。根据中国矿业联合会萤石产业发展委员会的调查,目前全国萤石矿山数量达938个,其中,大型矿山仅16个,中型矿山41个,小型矿山881个。 从总量上看,中小型矿山企业总量占比超过了98.3%,开采规模小,开采技术和装备水平落后,采富弃贫,偷采、盗采、超限开采等行为使得资源破坏和浪费严重,并造成一定程度的环境污染和生态破坏。
我国萤石资源选矿难、成本高、共伴生特点十分明显。当前,我国萤石查明资源储量约2.8亿t,经济性较差且难选资源储量达到了1.51亿t,占总储量的一半以上。其中,共伴生型为1.90亿t,单一型为0.89亿t。如湖南省柿竹园伴生萤石矿床资源储量约0.8亿t,品位只有21%。根据中国矿业联合会萤石产业发展委员会的调查,全国萤石资源的综合回收率仅为51.43%。
相比于南非萤石含铁、蒙古国萤石含磷和墨西哥萤石含砷高等特点,我国单一萤石资源品质高且含杂质少,属于有限的优质资源。改革开放以后,我国引进的美国杜邦公司和3M公司、日本大金工业株式会社、比利时苏威集团等全球八大著名氟化工企业,以独资、合资等形式,在我国建设了大量氟化工企业,降低原矿出口,延长萤石产业链,增加了产品附加值。目前,外资企业以生产氢氟酸等中低端产品为主,运至国外开展深加工,长期占据了全球高端有机氟材料总产能的80%和氟气体化学品的70%。这种策略不仅加剧了我国高品质萤石资源的过度消耗,且高耗能、高污染的氢氟酸和氟化铝等基础类氟化工产品的生产更是长期影响了当地生态环境。
我国是萤石消耗大国,在冶金、水泥、玻璃等传统工业中属刚性消耗,氟化工产品的工业规模占全球的四成以上,新的应用领域在逐渐拓展,势必导致萤石需求超过700万t,未来全球萤石将面临需求和价格双增长的态势。从近年的萤石统计数据看,我国已经陆续形成了进口大于出口的态势,从发展需求看,为了维护传统工业需要和支持氟化工产业发展,萤石净进口趋势不可阻挡且逐年攀升。
萤石从初级产品到尖端产品的应用价值差距巨大,各国逐渐重视其产品的科技研发,延长产业链,提高附加值,争夺制空权,让萤石资源实现科技经济效益最大化。当前,全球主要依托萤石深加工的西方发达国家,积极开展产品储备,同时争取垄断控制资源地及初级产品加工,从而形成对优质萤石资源的掌控。目前,我国作为由出口转为进口的萤石大国,应当在考虑产品储备的同时,有序开展矿产地储备,提高对萤石资源的调控能力。更重要的是,由于萤石资源是加工氟聚酰亚胺和高纯度氟化氢等半导体材料的重要原料,但世界主要萤石产地多含砷高等杂质,只有我国和少数国家目前发现的萤石含砷低,有利于除砷加工。因此,我国应充分把握萤石的优质特点,形成优势矿种的优势地位。
1) 摸清萤石资源家底。加强萤石资源基础调查评价,进一步查明萤石资源潜力,摸清资源分布,掌握成矿富集规律,提出找矿目标靶区,有效指导萤石资源勘查开发。
2) 加强萤石资源勘查。以政策扶持、专项资金等大力支持勘查工作,并制定吸引社会资本进入萤石勘查领域的政策,以扩大我国的萤石储量,保障资源安全。此外,还应制定政策,对现有地质工作程度低、未达到一定勘查程度或勘查深度较浅的已知矿产地(深部)的萤石矿山进行补充勘查,查明资源储量,科学规划开发。
3) 严格萤石矿山开发标准。凡新建矿山,小型规模矿山必须达到详查标准,中型及大型以上规模矿山必须达到勘探标准,对已建矿山未达详查、勘探标准的应限期补充勘查工作。此外,今后新建矿山均应提高开采规模并将绿色矿山建设纳入准入门槛。凡争取井下开采的,应承诺采取充填式开采方式,确保提高采收率,科学保护资源。
4) 提高综合开发利用水平。加快制定萤石矿山综合开发利用等鼓励政策,加大对共伴生、低品位萤石资源的技术攻关和综合利用,鼓励对磷酸盐岩以及铅锌、锡等有色金属矿床中的共伴生萤石资源的回收,不断完善工艺,加强设备和药剂研发,提高综合回收率,并通过经济奖惩措施对切实做到保护资源、“吃干榨净”的矿山企业给予奖励。
5) 加强萤石资源的保护性开发利用。开展萤石矿山多部门联合执法督查整顿,关停不合法、不合规(无证开采、以探代采、越界开采、破坏性开采等)及环境污染严重的企业,并将督查机制常态化。同时,杜绝“大矿散开”“小矿乱开”,保持合理的矿山服务期,强制推进充填采矿方法开采,将矿业权有效配置给具有勘查开发能力的行业骨干龙头企业,以强有力的督查管理,制止目前资源破坏性开发及严重浪费的现象。
6) 将萤石纳入战略性储备矿种。建议将萤石列入战略性储备矿种,积极探索萤石资源储备规模、储备区域、储备周期和储备勘查研究,促进其保障供给安全,增强调控能力,实现利用上的代际公平。
7) 严格加工贸易监管。建议参照稀土行业管理方式,以市场化为基础,制定优质资源向优质企业倾斜的政策,培育龙头企业,进一步提高我国萤石生产企业的集约化、规模化水平,加强行业整合,淘汰落后产能,降低对萤石原料和氢氟酸等中低端氟化工产品出口,规范合资企业的中低端氟化工产能和产品的流通,加快氟化工产业结构调整和产品结构升级换代研发。
8) 加快萤石资源及产业发展的规划管理。落实萤石战略性矿种的资源政策,建议联合相关部门共同制定“萤石行业规范性高质量绿色开发管理办法”,制定萤石资源专项规划,明确萤石行业战略规划目标及资源保障供给措施,控制探矿权及采矿权投放总量,控制萤石生产总量,合理规划萤石-氟化工产业集聚区布局,引导萤石产业规范及科学开发,促进我国萤石产业的可持续高质量发展,保障国家资源安全。
9) 支持萤石企业“走出去”。加强政策引导力度,推动具有海外萤石投资经验的企业“走出去”勘查开发,重点是“一带一路”沿线国家,如蒙古国、哈萨克斯坦、俄罗斯、越南、缅甸以及墨西哥等萤石成矿富集国,力争在海外打造一批萤石资源勘查开发基地,切实保障我国萤石资源的可持续供给。