龍 濤1,2,陳其慎1,于汶加1,余 倩3,張艷松2
(1.中國地質科學院礦產(chǎn)資源研究所,北京100037;2.中國地質大學(北京),北京100083:
3.中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心云南總隊,云南昆明650000)
摘要:鉍(Bismuth)是全球公認的一種可安全使用的“綠色金屬”。目前,鉍廣泛應用于氧化鉍行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、鉍合金及焊料和冶金添加劑等領域。中國是全球最大的鉍資源國、生產(chǎn)國、消費國和出口國,但不是鉍產(chǎn)業(yè)強國,因此及時認清當前中國鉍的供需形勢,是國家和企業(yè)制定發(fā)展戰(zhàn)略的基礎。本文在全球視野下,首先對中國鉍的資源狀況、生產(chǎn)供應、需求現(xiàn)狀、貿(mào)易等進行綜合分析,然后結合中國鉍未來發(fā)展趨勢’作出了2030年左右中國鉍的需求量將達到峰值18000t的判斷。文章最后針對中國鉍產(chǎn)業(yè)面臨的突出問題,分別從資源開發(fā)、資源回收、技術提高和降低國際市場風險等方面提出了中國鉍產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的對策建議。
關鍵詞:鉍;供需形勢;對策建議;中國
中圖分類號:F407.1文章編號:1004-4051(2016)05-00011-05
鉍是一種銀白色或粉紅色的金屬,有凝固時體積冷脹熱縮的特殊物理性質;化學性質較穩(wěn)定,不溶于非氧化性的酸(如鹽酸),但能溶于硫酸和硝酸;鉍及其合金具有熱電效應;鉍的硒化物和碲化物具有半導體性質;鉍還有不致癌性和無毒性。
鉍因其特殊的物化性質,一直備受國內(nèi)眾多專家和學者所關注,但相關研究大多聚焦于鉍的應用領域和提取工藝上,例如白猛、張華鋒、李懷仁、秦毅紅、李衛(wèi)、倪天增、汪立果、康云川、廖經(jīng)楨等分別撰文對鉍的應用領取和提取工藝進行了系統(tǒng)介紹,認為鉍應用領域廣泛,且通過改進化學工藝方法可以實現(xiàn)鉍的有效回收;江濤宏、馮君從等則從鉍的應用、消費以及貿(mào)易市場等方面分析了我國鉍當前所處的形勢,認為中國是鉍工業(yè)大國,但缺乏在國際市場中的話語權和主導權。盡管學界對中國鉍的資源狀況及市場研究已經(jīng)取得一定的成果,但缺乏對鉍的應用領域、資源狀況、供需現(xiàn)狀、貿(mào)易市場等方面的綜合研究,以及對未來需求趨勢的科學判斷。本文將在前人研究基礎上,重點開展對中國鉍的資源狀況、供需形勢以及未來趨勢的研究,并且針對中國鉍產(chǎn)業(yè)面臨的突出問題提出相應的對策建議,以期為國家和相關企業(yè)制定合理的發(fā)展戰(zhàn)略提供理論支撐。
1 中國鉍資源概況及生產(chǎn)供應現(xiàn)狀
1.1 中國鉍資源豐富,儲量約占全球的2/3,是中國的優(yōu)勢礦產(chǎn)
鉍在地殼中的含量不大,為2×10-55%。自然界中鉍以單質和化合物兩種狀態(tài)存在,主要礦物有輝鉍礦( Bi2S)、泡鉍礦(Bi2O3)、自然鉍(Bi)、鉍華(Bi2O3)、菱鉍礦(nBi2O3.miCO2.H2 O)、銅鉍礦(3Cu2S.4Bi2S3)、方鉛鉍礦(2PbS.B12S)等。鉍是典型的伴生元素,很少形成有單獨開采價值的礦床,其礦物大都與鎢、鉬、鉛、錫、銅等金屬礦物伴生。
2014年,全球鉍儲量(金屬含量,下同)為37萬t,主要分布在中國、越南、玻利維亞、墨西哥、加拿大等國家和地區(qū)。其中中國鉍資源豐富,儲量約為24萬t,約占世界總儲量的2/3,位居全球首位(圖1)。中國鉍資源主要分布在全國13個省市自治區(qū),其中儲量最大的是湖南、廣東和江西,這三個省的儲量占全國總儲量的85%左右;其次分布在內(nèi)蒙古、云南、福建、廣西和甘肅等省。我國目前已有鉍礦70多處,鉍儲量在1萬t以上的大中型礦區(qū)有6處,占全國總儲量的78%;儲量在5萬t以上大型礦區(qū)有2處,占全國總儲量的66%。中國鉍的資源儲量高度集中在湖南省,郴州市探明鉍礦資源儲量35萬t,占全省98%左右,居全國第一位。
1.2中國鉍產(chǎn)量巨大,位居全球首位
2004年以來,國外鉍礦山大量減產(chǎn)甚至停產(chǎn)(尤其是秘魯,2010年以來無產(chǎn)量數(shù)據(jù),原因是該國唯一的鉍廠經(jīng)歷了連續(xù)幾年的罷工),中國礦山鉍產(chǎn)量卻持續(xù)增產(chǎn),全球鉍礦整體呈增長趨勢,2004~2014年,礦山鉍(折合成金屬量,下同)產(chǎn)量從5100t增加至13600t,增加了1.7倍(USGS,2014)。與此同時,中國礦山鉍產(chǎn)量從2500t增加到7600t,增長了2倍多,增長十分迅速,近10年來全球礦山鉍增量的60%來自中國。全球礦山鉍主要生產(chǎn)國有中國、越南、墨西哥、俄羅斯和玻利維亞等,分別占全球產(chǎn)量的55. 9%、36. 4%、7.0%、0.5%、0.3%和0.1%,墨西哥、秘魯鉍礦產(chǎn)量大幅下降,占比亦逐漸變低(圖2)。
2014年全球鉍產(chǎn)量為17385t,中國鉍產(chǎn)量占全球的88. 0%,為全球第一大鉍生產(chǎn)國。2004~2014年,中國鉍產(chǎn)量從10420t快速增加到15300t,增長了46.8%,平均增速為3.9%(圖3)。據(jù)不完全統(tǒng)計,中國鉍生產(chǎn)企業(yè)有50余家,主要集中在湖南、江西、云南等省份(表1)。中國鉍冶煉廠的主要原料分為兩種,一種是選礦廠分選出來的鉍精礦,大約占整個鉍冶煉原料的40%;另外一種是鉛、銅、錫、銀、鋼鐵廠冶煉的副產(chǎn)品和中間產(chǎn)品,這種原料來源廣,含量復雜,品位高低不等,是中國鉍冶煉廠的主要原料。
1.3 中國是世界上最大的鉍出口國,出口對象高度集中
全球鉍的出口產(chǎn)品主要為鍛軋鉍及制品、未鍛軋鉍和廢碎料、粉末等,沒有鉍精礦的進出口交易。2014年全球鉍(折合成金屬量,下同)出口量為12,256t,主要出口國家和地區(qū)為中國、墨西哥、美國、韓國、德國、英國、中國香港、秘魯?shù)龋隹诹糠謩e為8082t、861t、818t、444t、386t、349t、298t、201t,占比分別為65. 9%、7.0%、6.7%、3.6%、3.2%、2.8%、2. 4%、1.6%(圖4)。其中,中圄是世界上最大的鉍出口國,控制著全球鉍的出口。
2000-2014年,中國鉍(鉍及其制品,包括廢碎料)出口量從3076t增加到8082t,增加了1.6倍,增長十分迅速,主要原因是國際市場需求加大、中國調(diào)整出口退稅政策鼓勵出口以及國際投機商大肆炒作等。中國鉍的出口對象高度集中,主要出口對象是英國的MCP Aramayo Group和比利時的Sidech Group(2007年這兩大全球鉍消費商正式合并為總部設立在比利時的MCP Group)。2014年,中國鉍主要出口國家和地區(qū)為比利時、美國、臺灣、德國、法國和荷蘭等,其中出口到比利時的量位居首位,占中國出口總量的47.1%,可見,比利時依然是中國鉍最主要的出口市場(圖5)。
2 中國鉍的消費現(xiàn)狀
2.1 中國鉍主要應用于傳統(tǒng)領域,美國則主要應用于醫(yī)藥化工行業(yè)
中國鉍的消費以傳統(tǒng)領域為主,國內(nèi)鉍廣泛應用于氧化鉍行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、鉍合金及焊料和冶金添加劑等領域。其中,41%消費在氧化鉍行業(yè),主要用于化學試劑、鉍鹽制造、玻璃陶瓷著色、無機合成等;約28%消費在醫(yī)藥行業(yè),制成藥劑治療各種疾;21%消費在鉍合金及焊料,主要利用其低熔性質改善合金熔點;8%消費在冶金添加劑,在鋼、鐵、鋁、青銅中添加少量鉍可顯著改善材料的加工性能(圖6(a))。
相比之下,美國鉍主要用于醫(yī)藥和化學品行業(yè)(67%)、低熔點合金(8%)及冶金添加劑和其它(25%)等領域(圖6(b)),而鉍的化學品廣泛用于半導體、超導體、阻燃劑、催化劑、顏料、化妝品、化學試劑、電鍍、電池及其它方面。
2.2 中國鉍的進口量較少,51. 9%來自于哈薩克斯坦
中國鉍資源儲量豐富,產(chǎn)量巨大,是中國的優(yōu)勢礦產(chǎn)。2014年,中國鉍及其制品(包括廢碎料)的進口量為293t,進口量較少。其中51.9%來自于哈薩克斯坦,其次為墨西哥、韓國、比利時和美國等,占比分別為13. 6%、6.9%、5.8%、5.3%。
2.3 中國鉍的消費量總體呈增長態(tài)勢,10年來平均增速約為2. 2%
2004~2014年中國鉍的表觀消費量先后經(jīng)歷了三個上升過程和三個下降過程。2006~2009年是一個上升階段,到2009年達到最高值,國內(nèi)鉍表觀消費量超過10000t,成為真正意義上的鉍消費大國;經(jīng)融危機以后,全球鉍消費疲軟,中國的消費量同樣也呈下降趨勢;2012年中國鉍消費出現(xiàn)復蘇跡象,但是2013年中國鉍消費出現(xiàn)大幅下滑,這與當前全球礦業(yè)周期十分相似(圖7)。2004~2014年中國鉍表觀消費量整體呈增長態(tài)勢,從4515t增加到7534t,增加了66. 9%,平均增速約為5.3%。中國鉍消費增加的原因主要有以下三方面:一是電子行業(yè)對氧化鉍的旺盛需求;二是醫(yī)藥領域消費的穩(wěn)定增長;三是以鉍代鉛的擴大應用,例如國家新標準將淘汰含鉛水龍頭,國內(nèi)水龍頭企業(yè)將效仿歐美國家生產(chǎn)含鉍龍頭,鉍替代鉛的需求將增加。
3 中國鉍未來需求及供需趨勢分析
就消費結構而言,當前中國鉍主要應用于氧化鉍等行業(yè),而美國則主要應用在醫(yī)藥化工行業(yè)。近年來隨著中國醫(yī)保制度的不斷完善和人民生活水平的不斷提高,中國鉍在醫(yī)藥化工領域消費將得到顯著提高。另外,隨著人類環(huán)保意識的增強,鉍將得到越來越廣泛的應用,不僅應用于半導體、超導體、阻燃劑、顏料、化妝品、化學試劑、電子陶瓷等領域,還大有取代鉛、銻、鎘、汞等有毒元素的趨勢。歐盟《關于在電子電氣設備中禁止使用某些有害物質的指令》的實施將打開新的鉍消費通道。因此未來我國鉍的需求量將會呈上升趨勢,2015~2017年中國鉍經(jīng)歷一個短暫的消費平臺期,之后呈快速增長趨勢,預計將在2030年前后,中國鉍需求量達到峰值約為18000t左右(圖8),約為2014年中國鉍消費量的2.5倍。
中國鉍資源豐富,雖然部分資源品質不高、開采能力差、開發(fā)成本較高,但是總體來看,國內(nèi)鉍的保障能力依舊較強。按照表1中國鉍生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能計算,中國鉍生產(chǎn)能力在16000~27000t之間,完全能滿足國內(nèi)需求,還能大量出口。但是隨著國家對資源和環(huán)境的保護越來越嚴格,未來中國鉍也存在一定的供應風險。
4結論與對策建議
4.1主要結論
1)中國鉍資源豐富,儲量占全球的2/3,是我國的優(yōu)勢礦產(chǎn)。中國鉍資源分布范圍廣,但主要集中在湘粵贛地區(qū),占全國總儲量的85%。
2)中國是全球最大的鉍生產(chǎn)國,產(chǎn)量占全球的88. 0%左右。其中,中國鉍產(chǎn)量很大一部分用于出口,是全球最大的鉍出口國,是全球最重要的資源供應國。
2)鉍是全球公認的一種非常安全的“綠色”金屬,隨著人類環(huán)保意識的加強,鉍將得到越來越廣泛的應用。未來我國鉍的需求量將會呈上升趨勢,預計在2030年前后,我國鉍需求量達到峰值約為18,000噸左右。
3)中國是全球最大的鉍資源國、生產(chǎn)國、消費國和出口國,但不是鉍產(chǎn)業(yè)強國。長期以來,鉍出口多為鉍錠等初級產(chǎn)品,且出口對象高度集中,定價權往往掌握在國外貿(mào)易商和消費商的手里,國際市場風險較高。
4.2對策建議
1)加強資源總量控制,合理布置產(chǎn)能,防止過度開發(fā)。
2)改進冶煉技術與規(guī)范,提高鉛、銅、錫、銀、鋼鐵廠冶煉過程中鉍的回收率。
3)加強國內(nèi)鉍下游產(chǎn)業(yè)技術攻關,拓展鉍的應用領域。
4)積極開拓中國多元化出口市場,爭奪國際市場話語權,降低市場風險。
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