牛麗賢,張壽庭
(中國地質大學(北京)地球科學與資源學院,北京 100083)
螢石又稱為氟石,有用化學成分為CaF2,晶體屬等軸晶系的鹵化物礦物,在紫外線、陰極射線照射下或加熱時,發出藍色或紫色螢光,并因此而得名。螢石廣泛應用于冶金、化工工業,對國家安全、國民經濟和社會發展有重要影響。許多國家將螢石列入戰略性資源,對其開發利用采取多種保護措施。我國是世界上螢石礦產資源和螢石生產的主要國家。
對螢石產業而言,由于資源稟賦、工業發展、科技進步、政策導向等主客觀因素影響,世界各地的產業格局與發展速度都存在較大差異。隨著螢石相關產業的發展、技術進步,新的應用領域不斷擴大,世界螢石的產量和消費量,近年來呈現較穩定的增長趨勢。
2.1.1 世界螢石儲量分布特征
螢石資源分布廣泛,世界各大洲都有發現。從成礦地質環境來看,環太平洋成礦帶的螢石儲量最多,約占全球螢石儲量一半以上,已探明儲量分布在40多個國家。螢石資源主要分布在亞洲的中國、蒙古、泰國,北美洲的墨西哥、美國、加拿大等地,非洲的南非、肯尼亞和歐洲的法國、意大利和英國等地也有一定的儲量。據美國地質調查局2009年《礦產品概要》,截至2008年,世界螢石儲量2.3億t,儲量基礎4.7億t(表1)。

表1 世界部分國家螢石儲量 單位:萬t
表1列出螢石資源占據世界前十位國家的儲量、儲量基礎。表中數據顯示,南非的螢石儲量占世界螢石總儲量的17.82%,其次是墨西哥和中國,分別為13.91%、9.13%。由于美國與中國在測算儲量及基礎儲量時的標準不完全一致,因此會與中國的統計數據存在一定的差異。
2.1.2 中國螢石儲量分布特征
中國地處環太平洋成礦帶,螢石資源十分豐富,中國已探明螢石資源分布在27個省(直轄市、自治區),其中,內蒙古自治區、浙江省、福建省、江西省和湖南省螢石資源儲量合計占70%多。中國螢石礦單一型螢石礦床有450多處,大部分礦床儲量只有數萬噸至數十萬噸,只有內蒙古自治區四子王旗蘇榮查干敖包螢石礦區,礦石儲量約2000萬t。有色金屬礦產伴生螢石礦區50多處,湖南省郴縣柿竹園鎢錫鉬鉍礦伴生螢石礦區資源量達6500萬t,是世界第一大伴生螢石礦。
中國螢石礦的特點為:①資源潛力巨大,但地質工作程度較低。②螢石分布相對集中,主要集中在中國的東部地區。③單一型螢石礦床(點) 多,但礦床規模小; 伴(共)生型礦床(點)數少而儲量大。④貧礦多,富礦少;難選礦多,易選礦少。
2.2.1 世界螢石生產格局與產量規模
百年來,世界螢石產量呈現波折上升態勢。1917年世界螢石產量只有27.9萬t,1943年增加到104萬t,1980年達到501萬t,1994年降至375萬t。近十多年,世界螢石產量穩步上升,2007年達到569萬t。
英國于1775年最早開始開采螢石。目前,英國99%是酸級螢石用于制取氫氟酸,只有不足10t用于鋼鐵冶煉。法國是歐洲第二大螢石開發商,2001年螢石產量達到歷史最高水平,為12.3萬t,2006年6月因資源枯竭停產。蒙古已成為世界第四大螢石生產國,螢石開發集中在伯爾安杜爾(Bor Undur)。美國1997年停止螢石開采,1900~1996年螢石累計產量1429萬t。美國螢石年消費量53萬~62萬t,85%用于生產氫氟酸,15%用于鋼鐵冶煉、原鋁生產、焊條、玻璃加工和水泥生產等。中國于1917年開始開采螢石,1950年螢石產量只有0.87萬t,1980年產量增加到104萬t,1995年產量達到歷史最高的674萬t,近3年螢石年產量300萬t多。1985~2008年,中國螢石產量累計7000萬t多。
2.2.2 世界螢石的產品結構
螢石是工業上氟元素的主要來源,廣泛應用于冶金、煉鋁、玻璃、陶瓷、水泥、化學工業。純凈無色透明的螢石可作為光學材料,色澤艷麗的螢石亦可作為寶玉石和工藝美術雕刻原料。據美國國土資源局統計,全球氟資源約有5億t存在于螢石里面。隨著科技和國民經濟的不斷發展,螢石已成為現代工業中重要的礦物原料,許多發達國家把它作為一種重要的戰略物資進行儲備。
螢石的CaF2含量決定螢石的用途,按品位分為酸級螢石(CaF2>97%)、冶金級螢石(CaF265%~85%)和陶瓷級螢石(CaF285%~95%)。70 年代以前,螢石主要用于鋼鐵冶煉,隨著氟化學工業的發展,世界螢石消費于鋼鐵冶煉的比例下降到小于35%,消費于氟化工行業的比例上升到大于50%,消費于玻璃和水泥等行業的比例約15%。
2.2.3 螢石產品的市場需求狀況
從世界范圍看,近幾年螢石產品的需求呈相對平衡、適度增長之勢。據美國地勘局的統計,全球對螢石需求年增長率為2.2%,對氫氟酸需求年增長率為10%。從使用領域看,歐美主要將螢石用在氟化工業上,而發展中國家主要用在鋼鐵工業上。隨著發展中國家經濟的發展,螢石將逐步向氟化工傾斜,因而螢石用于氟化工的消費量將逐年增加。
90 年代以前,中國螢石主要用于冶金工業作為助熔劑,因此將螢石分類為冶金輔助原料。近二十年來,中國氟化學工業快速發展,螢石用于制取氫氟酸的比例逐漸增加。目前,我國螢石消費結構大致為:鋼鐵工業占13.3%,煉鋁工業7.3%,化學工業29.4%,建材工業40.0%,其他10%。冶金、建材行業仍是主要的螢石消費者,化學工業的消費比例正在不斷提高。
2.2. 4 中國螢石產品的進出口貿易狀況
2000~2009年,中國螢石進口數量呈現穩定快速增長(表2),僅2007年進口稍有波動性下降, 2008年又恢復上升態勢,由2000年的3.616t增長到2009年的70641.617t。總進口金額呈現近似增長速度,由2000年的1千美元增長到2009年的8568千美元。造成螢石進口量持續快速增長的主要原因,是我國對螢石需求總量的持續增長。
2000~2009年,中國螢石出口呈逐年快速下降趨勢(表3),僅2008年出口稍有波動性增長, 2009年又恢復下降態勢。由2000年的119.85萬t下降到2009年的26.94萬t,造成螢石出口總量下降的直接原因,是我國對螢石資源實施的限制出口政策,對螢石出口進行了戰略保護。我國螢石對外出口金額基本保持在壹億美元左右的規模,2000年出口總金額是1.179億美元,到2007年出口總金額為1.016億美元,下降幅度較低,說明螢石出口價格呈現了較大幅度的增長。

表2 2000~2009年螢石進口指標匯總

表3 2000~2009年螢石出口指標匯總
3.1.1 中國螢石產業的經濟周期
產業的生命周期理論認為,產業的產生發展有四個階段:產業發展初創期、產業成長時期、產業成熟時期、產業衰退時期。我國螢石的主要下游產業未來發展態勢預期均比較樂觀,行業未來的擴展欲望及態勢非常強烈,預計產能及產量的未來增長率依然居高不下。加上國際市場對中低端氫氟酸的市場需求不斷增長,可以看出,行業供需等關鍵指標的增長率并沒有呈現下降的趨勢,這樣必然為螢石的市場需求創造良好的外部環境。此外,考慮到螢石屬于不可再生資源,未來可開采的時間長度的絕對值有限,加上行業開采技術創新空間較小,因此,國內螢石行業仍然處于生命周期的成熟階段。
3.1.2 中國螢石產業的增長性與波動性
從前文的分析可以看出,我國螢石的增長性供需指標的增長率比較樂觀,加上未來螢石主要下游產業良好的增長預期,我國氟化工產業鏈的不斷深化發展,精細氟化工產品應用領域的不斷拓展,必然為重要原料的螢石的市場需求創造良好的需求環境。我們預計螢石行業的增長性依然樂觀。
考慮到我國近年來螢石資源受到國家政策的保護,尤其是對螢石直接出口的限制,加上未來以螢石為主要原料的氫氟酸的出口也可能進一步受到限制,區域政府對螢石的無序開采、低效率利用的限制,預計未來螢石產業的供需波動程度將會高于以前,尤其是一些中小型開采規模的螢石礦企業,未來面臨的經營風險在加大。
3.1.3 中國螢石產業的成熟度
螢石行業的成熟度,應該從以下兩個方面來看:
從技術發展的角度看。我國螢石開采領域的技術與國際領先水平的差距并不明顯,螢石開采技術領域的創新空間不大。
從國際市場的開拓程度考慮。螢石作為基礎礦業原料,出口的產品本身具有附加值較低的特征,在我國政府的保護下,預計未來我國螢石在國際市場的話語權將進一步增強。
綜合而言,我國螢石行業處于成熟階段,但這個行業成熟階段將維持較長的時間跨度。
我國螢石產業發展面臨的主要問題,包括以下幾個方面:
(1) 缺少統一規劃和管理,無序開采,資源浪費嚴重。長期以來,由于對螢石的開采、利用缺乏統一規劃和有力監管,許多企業,尤其是鄉鎮、個體企業,出于自身的局部利益,采富棄貧、采厚棄薄、采淺棄深,資源回收率很低,一般只有40%~50%,少數僅為18%,大量氟化鈣品位為30% ~40%的礦石被拋棄,資源浪費驚人。據粗略估算,浙江全省被視為廢石丟棄的有價礦石在數千萬噸以上,相當于5~6個200萬t規模大型礦床的儲量。
(2)生產規模小,生產技術落后,企業效益低下。目前,我國螢石礦山企業大部分是鄉村、個體企業,企業規模小、技術落后、機械化程度低、經濟效益不高、管理松懈、不注重技改投入,導致礦山生態環境惡化。如浙江省1990 年礦業企業達1143個,由于受到螢石資源和經濟效益的制約,礦業企業逐步減少,到1997年底,礦業企業尚存436家,其中鄉村集體和個體企業406家。37家螢石浮選廠中,只有8家是國有企業,多數是沒有礦山的獨立浮選廠。多數小礦山建礦無設計,開采無計劃,采礦不規范;采礦技術、設備和工藝落后;礦山企業經濟效益低下。
(3)流通秩序混亂,螢石的出口過量,降低了資源優勢。執行螢石出口配額招標制以來,螢石的出口表面上呈現明顯下降趨勢,但并沒有實質上減少螢石出口量,高耗能高污染的氫氟酸出口迅速增加。我國氫氟酸出口量從2000年的0.89萬t到2008年增加到13.36萬t,按生產1t氫氟酸需螢石3t折算,2001年我國氫氟酸出口折算成螢石合計出口螢石2.67萬t,2008年合計出口螢石40.08萬t。
(1) 增加螢石資源勘查投入,確保資源供給的可持續性
一方面,中國螢石礦產資源豐富,但地質工作程度較低,有較大的找礦前景。大多數礦床(點)未做過地質勘查工作,特別是邊遠地區地質工作程度更低,很多新的螢石礦產有待發現。另一方面,由于地方政府盲目追求經濟效益和所謂的“業績”與“政績”,經過幾十年掠奪性開采,已探明、已發現的高品位、易開采螢石資源逐趨枯竭。此外,從國家層面看,對包括螢石礦在內的一些重要戰略性非金屬礦產資源的地質調查工作重視程度不足,在已經結束的國家地質大調查項目中很少涉及螢石礦。
在螢石資源的需求不斷擴大,螢石資源對國家的經濟建設和國家安全所起的作用日益重要的大背景之下,加強對螢石資源勘查投入,以確保螢石資源供給的可持續性具有深遠的意義。建議同時利用國家地質調查專項資金、中央地勘基金等國家投入,進行公益性螢石資源勘查和鼓勵各種民間資本進行商業性螢石資源勘查。
(2)完善螢石產業發展的統一規劃和管理,引導產業良性發展
我國已將螢石礦產列為戰略資源,并先后發布了一系列管理規定,各級政府也都采取了嚴格的管理措施,以保護螢石資源,促進螢石產業的可持續發展。已經實施的國家配額指標政策和國務院擬出臺的取消螢石出口退稅政策,對限制螢石的出口量已經取得積極的成果。浙江省在資源的保護、開發利用、螢石產品的流通等方面制定了一系列的法規,對其他螢石產區有重要的借鑒作用。建議進一步完善對螢石產業的統一規劃和管理,綜合利用金融、稅收、貿易、資源戰略規劃等政策、手段,對螢石的開采、流通進行宏觀管理,保證螢石資源的有序開發。加強對螢石采、選企業資源合理利用情況的監督和考核工作,嚴格限制螢石的直接和間接出口,設立螢石資源保護專項資金和資源儲備制度。
(3)積極推進螢石產業結構調整,充分發揮資源優勢
中國螢石礦產資源豐富,但由于經營模式落后,螢石產品結構不合理,并沒有發揮資源優勢。
在產品結構調整與產業升級過程中,應重視如下幾個問題: ①研發推廣先進采、選礦工藝技術,充分開發利用低品位螢石礦、共伴生螢石礦和尾礦;② 提高螢石在氟化工業中的應用比例,最大程度地增加螢石產品的附加值;③嚴格螢石行業的準入標準,嚴格規模、技術、節能降耗、環保等方面的要求,淘汰落后生產能力,防止盲目投資。
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