铍矿产业发展现状

许秀婷 教镇渤 海国泉 杨雨 李军丽 滕莹雪

（辽宁科技大学鞍山 114013）

铍是一种密度小、刚度大、热容量高，同时具有优异加工性能的金属。铍部件能在温度发生数百度的变化时，保持原来的尺寸[1-3]。基于这些性能，金属铍是航天工业中制造导航器件的理想材料。高纯氧化铍是原子能反应堆的中子减速剂，是良好的反射层材料[4-5]。铍铜及其他含铍合金是机电工业中的高弹性抗疲劳材料[6-9]。氧化铍陶瓷在电子工业中可用作高热导绝缘材料，也在高级耐火材料及航天器涂层中得到应用[10]。可以说，开发与完善铍系列产品是一个国家发展基础工业和国防尖端技术的重要一环，也是国家战略资源利用和储备的重要研究对象。

铍矿作为国家的战略资源，各国对铍矿的开采和销售都有严格的控制。通过总结近10年全球的铍矿产业状况，展示铍产业未来的发展趋势。

1 铍的矿产资源

全球已探明的铍工业储量为40～50万t铍，远景储量约70 万t 铍，共计为110～120 万t 铍[11-13]。自然界已发现的含铍矿物有50 余种，具有工业价值的矿物不足10 种，迄今仅采用绿柱石和羟硅铍石两种矿物生产铍及其化合物。绿柱石（Beryl）的化学式为3BeO·A12O3·6SiO2，其珍品就是极为昂贵的绿宝石，主要产于巴西、哈萨克斯坦、印度、中国、阿根廷、赞比亚和卢旺达。一般绿柱石精矿约含BeO10%，精矿以手选为主，细粒矿物可采用浮选富集。全世界铍精矿的生产能力为2～2.5 万t/a（不包括中国），实际年产量约为3600t。羟硅铍石（Bertrandite）的化学式为4BeO·2SiO2·H2O，是美国提取铍的另一种重要原料，产于犹他州斯波尔山（SporMountain），平均含BeO0.6%，由布拉什一威尔曼公司进行大规模露天开采，用硫酸浸出法富集。该公司生产的铍能满足西方国家的需要，按目前的消耗量估算，该矿已探明的储量可满足21世纪的需求。

1.1 全球铍矿产资源的储量与分布

世界铍矿产资源丰富，除中东地区之外，世界各地都有铍的资源。根据美国公布的《Bureau of Mines Minerals Yearbook（1932-1993）》统计数据，世界铍矿资源储量情况见表1。世界前三大铍矿储量占有国分别为巴西、俄罗斯和印度，中国的储量排在了第4位。美国的储量仅居世界第6位，但美国的铍产品产量却居世界第一位。

表1 世界铍矿资源储量情况表（铍金属量/万吨）

1.2 中国铍矿资源的储量与分布

中国铍资源丰富，国土资源部2017年发布的《全国矿产资源储量通报》显示，中国的铍资源主要分布在新疆、内蒙古、云南、四川4 省（区）。截至2016 年底，我国铍矿查明资源储量为60.08万t[14]。图1中列出了几个比较大的矿区分布图及氧化铍储量。

虽然中国的铍资源丰富，但铍矿的品位与国外相比偏低。国外开采的绿柱石矿床的矿石BeO含量都在0.1%以上，而中国基本在0.1%以下，最高不超过0.091%。制约中国铍矿的生产的主要因素有2个方面：一是浮选技术，二是冶炼水平。目前可生产铍精矿的选矿厂仅有水口山六厂一家，每年可生产铍精矿1500t左右，新疆有色集团公司在2015年开始可提供铍精矿。因此，中国即使有大量的铍矿资源，但由于选矿技术问题并没有大规模的利用，中国的铍冶炼企业所用的铍精矿大部分从国外进口。

图1 中国主要铍矿分布图

新探明的新疆白杨河地区铍矿矿区面积为13平方公里，为亚洲最大的羟硅铍石型铍矿床，矿床平均品位0.1391%，平均厚度为4.58 米，氧化铍矿体连续性好，工业矿带延伸稳定。目前，矿区现已建成年处理矿石量80000吨的矿山，主要从事开发白杨河地区的铍矿资源开发。投产运营后，生产出的氧化铍可直接在新疆或中国内地销售，目前已与新疆恒盛铍业、湖南水口山有色集团达成意向性协议。然而，我国目前掌握的铍矿冶炼技术主要针对的是绿柱石，对羟硅铍石型铍矿的冶炼技术掌握较少，只有通过一段时间掌握了羟硅铍石型铍矿冶炼工艺，白杨河地区铍矿资源才能被大规模的开采和利用。

1.3 全球主要铍矿山

美国铍的储量主要集中在犹他州的Spor Moun⁃tain，是目前世界最大的铍矿石产地，羟硅石的储量占世界首位，以目前的产量计算，其储量可维持未来70年的生产；巴西是铍资源大国，含绿柱石的伟晶岩广泛发育与巴伊亚州、塞阿腊州、米纳斯吉拉斯州，巴西所生产的绿柱石精矿50%以上销往美国，是西方国家最主要的绿柱石提供国，90 年代初期冷战结束，用于防御的金属铍的需求量下降，导致美国Brush Wellman 公司不再从巴西进口绿柱石，使巴西精铍矿生产严重下跌；俄罗斯的大部分铍矿石分布在科拉半岛、乌拉尔山脉、Transbakyl 和西伯利亚，1997年后俄罗斯各采矿公司停止了铍矿石的开采生产；哈萨克斯坦的东部地区有两个铍矿山，1993年其铍精矿停止了生产；加拿大不生产铍，但是Highwood资源公司计划开发托尔（Thor）湖羟硅铍石矿；中国的铍矿资源主要在新疆，20世纪90年代后期先后宣布暂时闭坑或停产，具体情况见表2。从全世界范围来看，虽然铍矿资源丰富，但随着各大铍矿公司的相继闭坑，只有美国犹他州的Spor Mountain 还在进行着大量的开采。

1.4 全球铍矿产量

全球已查证铍金属资源量超过10万[15]，目前，美国是全世界铍元素最大的生产基地。其铍矿产量约占全球总产量（2019 年）的66%，其余27%的产量来自于中国，6%的产量来自莫桑比克，1%来自巴西。

表2 世界主要铍矿山情况表

虽然许多国家都有铍矿资源，但真正进行铍矿开采的国家并不多。主要原因可以总结为以下几点：

（1）许多国家的铍矿是绿柱石（绿宝石），绿柱石在自然界中多与其他矿石共存，一般作为开采伟晶岩矿物（长石、云母、锂辉石、钽铌矿等）的副产品回收，用手选法将其选出，通常300-400 吨岩矿才能选出1t含BeO10%-12%的绿柱石，回收率仅约30%。

图2 世界主要铍矿产量

（2）优质的绿柱石就是我们说所的价值昂贵的绿宝石，品位较好的绿柱石矿一般用来开采宝石级的绿柱石，而品位低的贫矿又很难浮选[16-18]。因此，开采绿柱石生产精铍矿的国家并不多。

（3）全球铍的生产企业很少，仅有美国的Brush Wellman 公司、哈萨克斯坦的德乌尔巴冶金厂（UMP）、日本NGK 公司和中国的2 家公司。这些公司对原料的采购数量和采购途径决定了各国铍矿的开采规模和地域。还有各国对资源的保护政策和各国之间的政治原因导致了铍矿的开采相对集中。

因此，铍矿的开采在全球范围内仅集中在几个主要的国家，矿石的特点、冶炼技术的水平和政府的决策成为制约铍矿开采的主要因素。

2 全球铍产业现状

2.1 全球铍生产

图3 2010-2019年全球铍产量情况

全球铍资源丰富但分布较集中，其中60%集中在美国，其他铍资源较丰富的国家有巴西、俄罗斯、哈萨克斯坦、印度和中国。另外，非洲的马达加斯加、莫桑比克、尼日利亚、赞比亚以及卢旺达也是重要的铍生产国[19]。

从近几年的数据来看，铍的产量是震荡上行的，从2010年开始，中国的铍产品开始小幅上涨，这是由于日本等发达国家将加工厂转移至中国，加之本地工厂的势力也开始增强，因此，增加了对铍的需求。

2.2 全球铍消费

美国是铍的生产大国，也是铍的消费大国。根据美国地质调查局的统计，美国在2015 年消费的铍产品达268t。根据产品销售收入统计，表3列出了美国的268t铍产品的消费领域：

铍消费的最大领域为铍铜合金，80%以上的氢氧化铍用于生产铍铜母合金（铍含量4%）[20]。受降低汽车排放物要求的推动，铍铜合金在汽车电气和电子市场上的新应用也在大力开发，未来汽车行业将是铍铜合金的主要领域。中国目前国产汽车的生产规模扩大化，生产商不断增加汽车新功能的开发，预计未来，中国的铍消费将随着汽车产量的不断增加而大规模增加。

表3 美国铍消费情况

在价格方面，根据美国的进口总量和消费价格（铍含量4%）换算，2005-2012 年，铍价年均增长10%，结果见图4：

图4 美国铍消费价格情况（以4%铍含量估算）

在中国，据上海交易所铍现货行情统计，99%的铍金属价格在5500-6000元/Kg 之间（2020年），换算成美元就是374～408美元/磅之间，见表4：

表4 中国铍价格情况

从中国的数据可以发现，铍矿和金属铍的价格在近3 年并没有太大的涨幅。单从金属铍的价格来看，中国的金属铍价格近3年的走势与美国的价格走势基本一致。中国的铍产品是政府资源，美国认为中国的实际产量要比官方发布的高，据统计应该大于60吨/年。综合上面的数据，铍的价格和产量是成正比关系，呈逐年上升的趋势，波动主要受美国政府政策的影响；对于中国而言，由于中国的铍产量并不多，生产的产品基本用于国内需求，产量和价格基本未受到国际影响。

3 铍产业展望

据全球工业分析公司（GIA）预测，中国对铍的需求量将以7%的年增长率递增，2020 年、2025 年和2030 年，中国铍的需求量分别为91t、128t 和180t[21]。特别是来自于电子设备/计算机和正在起步阶段的汽车电子市场的持续需求，将推动铍的巨大收益。铍市场主要得力于亚洲和拉丁美洲市场的迅速发展。

铍市场最新研究报告指出：北美和欧洲共同代表着两个最大的铍消费者，他们占据着全球市场的最大份额。在过去的几年中，铍在通信设备中的应用来自铍铜合金在机动车辆的电子和信号配置中的大量使用。在通信设备/电脑基础设施（例如：交换机、路由器；固定的、无线的和光传输设备；存储区域网服务器及其他设施）中，铍使用量的增长坚实地确立了它在这个最大单一终端应用市场的地位。因此，铍会因为它优异的金属特性，使其在某些领域中的应用尚无其他替代材料[22]，仍然占据着国家战略物资的地位，铍也会因为其应用范围的不断开发而拥有更多更大的市场。