王懷宇
(中國五礦進出口公司,北京 100088)
石榴子石生產消費與國際貿易
王懷宇
(中國五礦進出口公司,北京 100088)
本文綜述了世界工業級石榴子石的儲量及生產、消費、國際貿易等概況,并預測了石榴子石世界市場趨勢。
石榴子石;生產;消費;國際貿易
天然石榴子石(garnet)是一組具有等軸晶體結構、物理性質和化學成分相似的復雜鋁(鈣)硅酸鹽礦物的總稱;石榴子石礦物通常化學式為X3Y2(SiO4)3,其中X表示鈣、鐵、鎂或錳等二價陽離子,而Y代表鋁、鉻、鐵或鈦(少有)等三價陽離子。
石榴子石屬于島狀硅酸鹽礦物,通常石榴子石外觀為結晶顆粒,受成分影響顏色多種多樣,包括紅色、黃色、綠色、以及藍色、紫色、黑色、棕色和無色等系列,有的石榴子石在不同條件下,顏色發生變化,如在陽光下呈藍綠色,在白熾燈光下,則呈紫色,這是因為石榴子石含釩的緣故。最稀缺的是20世紀90年代發現的藍色石榴子石。
石榴子石有玻璃或樹脂光澤;巖礦具有角裂隙、介殼狀斷口,邊角鋒利;莫氏硬度6.5~7.5,密度3.1~4.3;熔點為1170~1 315℃;常呈完好晶形,如菱形十二面體、四角三八面體、立方晶形。
石榴子石根據化學成分的不同可構成不同的石榴子石礦物,主要可分為6個種類,詳見表1。

表1 石榴子石種類
天然石榴子石的生成,大致可分為原生礦床和次生礦床兩大類。原生礦又分為榴輝巖型、片麻巖和片巖型、火山巖型、偉晶巖型和接觸交代矽卡巖型等。石榴子石大量存在于片麻巖、片巖、接觸變質巖和變質晶體石灰石中。次生礦床為砂礦石榴子石,按產出位置可分為風化殘坡積砂礦、河湖沉積砂礦和濱海砂礦三種類型。在世界許多地方石榴子石存在于重礦砂和礫石礦床中。
目前國際貿易中主要石榴子石交易品種是鐵鋁榴石和鈣鐵榴石,這兩種石榴子石質硬而重,工業用途較廣。
世界主要石榴子石生產國家儲量見表2。

表2 世界主要石榴子石生產國家儲量(萬t)
美國:美國石榴子石資源主要集中于紐約州靠近North Creek的粗晶粒片麻巖中,其他較大礦床分布于愛達荷州、緬因州、蒙大拿州、新罕布什爾州、北卡羅來納州、奧勒岡州等。
中國:根據中國國土資源部資料,截至2009年底,中國石榴子石礦物查明資源儲量約為5 400萬t,主要礦床分布在湖北(25 984萬t)、山東(4 945萬t)、四川(1 398萬t)、河北(1 172萬t)、內蒙(605萬t)、陜西(378萬t)、吉林(260萬t)、山西(139萬t)等。
印度:研磨級石榴子石礦床主要分布在Andhra Pradesh、Chhattisgarh、Jharkhand、Kerala、Orissa、 Rajasthan和Tamil Nadu各州,石榴子石砂礦主要分布在Kerala, Orissa and Tamil Nadu等州的濱海海砂與鈦鐵礦、金紅石和矽線石等共生。據報道,印度研磨級石榴子石查明資源儲量達2 227萬t,半寶石級9 465t;其中Tamil Nadu占印度資源總儲量的49%以上,Andhra Pradesh占26%,Orissa占24%。
另外,澳大利亞、加拿大、俄羅斯和土耳其等也有較大石榴子石礦床;智利、捷克、巴基斯坦、南非、西班牙、泰國和烏克蘭等國家,也較富有石榴子石資源。
據USGS的統計,2010年世界工業石榴子石的產量為141萬t。從2010年生產統計來看,澳大利亞、加拿大、中國、印度和美國是世界上石榴子石主要生產國家。
印度、中國等亞洲國家石榴子石生產占世界總產量的55%,而且成本最低。澳大利亞2010年生產約15萬t,北美生產為5萬t,非洲地區約2萬t。澳大利亞、印度、中國和美國等國家生產的石榴子石,除了供應國內需求外,還要出口供應世界石榴子石市場。
近年來,俄國和土耳其也開始進行石榴子石的商業開采,主要是面向國內市場。另外,智利、捷克、巴基斯坦、南非、西班牙、泰國和烏克蘭等也有少量生產,主要用來供應國內需求。
目前,根據石榴子石產地不同可分為砂礦和巖礦;砂礦分濱海砂礦和河床砂礦,濱海砂礦主要位于印度和澳大利亞海濱,所以世界部分主要石榴子石生產廠家均位于印度和澳大利亞;河床石榴子石礦床主要富集在澳大利亞,屬于砂積石榴子石礦床。
巖礦石榴子石的應用歷史最久,主要產于美國、中國和西印度;巖礦石榴子石晶體加工包括:在選礦廠破碎,然后風選純化,磁選過篩,必要時再進行水洗;破碎后的石榴石,有鋒利的邊角,因之比砂礦石榴子石的功能要好得多,因砂礦石榴子石經過千萬年的滾磨,邊角已經變得圓滑。
根據美國USGS的資料,世界主要石榴子石生產國家產量統計見表3。

表3 世界主要石榴子石生產國家的生產統計(萬t)
(1) 美國:2010年美國石榴子石精礦生產5.4萬t,比2009年的4.56萬t增加18%,幅度較大,詳見表4。
2010年,北美地區有4家主要公司開采工業用石榴子石,石榴子石原礦總產值為831萬美元,據美國地勘局,美國2010年精選石榴子石售出和使用金額估計達738萬美元。

表4 美國石榴子石精礦生產統計
美國Barton Mines Co., LLC公司,位于紐約州沃倫(Warren)縣,在紐約和西澳大利亞從事石榴子石開采和加工業。該公司銷售高質量的鐵鋁榴石已有100多年的歷史,是露天開采硬質巖。這家公司還擁有澳大利亞GMA Garnet Pty Ltd公司50%的股份。生產低成本的鐵鋁榴石,與澳大利亞GMA聯號一起,是世界上最大石榴子石公司。該公司的產品主要用于工業噴砂和噴水切割等技術市場領域。
Emerald Creek Garnet Co.位于愛達荷州的Benewah縣,該公司被美國礦業局認為只能供應低質石榴子石,實際上,該公司也能供應優質石榴子石。有消息報道,該公司被Hawkeye Resources,現在稱為Western Garnet International(WGI Heavy Minerals Inc)兼并, 礦山仍然稱作Emerald creek mine,有30多年的歷史,產品為鐵鋁榴石,另外該公司還在印度泰米爾納德開采石榴子石。WGI有230萬t的已知儲量,以及320萬t資源量。2002年10月,該公司兼并了德國的Kominex Mineral Mahlwerk GmbH,據報道,該德國公司每年回收廢石榴子石達1.1萬t。近來,美國Western Garnet International Ltd.已經投資印度東南部礦點。
第三家是位于在紐約州埃塞克斯縣(Essex)的NYCO Minerals, Inc.公司。
第四家是位于蒙大拿州麥迪遜縣(Madison)的Ruby Valley Garnet LLC公司。
Ruby Garnet位于美國蒙大拿Rudy河谷,該公司采用露天開采方式,使用拉鏟生產的尾礦含8%石榴子石,加工成含95%石榴子石的精礦,再將石榴子石碾壓,以增加棱角切面,生產出各品級石榴子石,年產量40 000短噸左右。Rudy Garnet石榴子石大多用于噴水切割,每噸售價FOB240美元左右,礦山交貨。
另外三家小公司,蒙大拿的Sweetwater Garnet Inc.,和Patterson Materials Corp.供應高質量的石榴子石;紐約州克林頓縣(Clinton)的International Garnet Abrasive Inc.公司,從事加工和銷售NYCO Minerals公司開采的石榴子石原礦。
(2) 加拿大:在安大略省的SUDBURY附近有石榴子石生產。
(3) 印度:印度生產的石榴子石進入世界市場已有多年;目前,印度是亞洲最大石榴子石生產國家,而且有進一步發展的巨大潛力,印度石榴子石的礦點主要在印度南部,特別是泰米爾納德邦,由杜蒂戈林港運往世界96個港口,每月出運約1.5萬t。
在印度西拉賈斯坦,石榴子石開采已經有200年的歷史,原來主要是開采寶石級石榴子石,研磨級石榴子石是副產品,用作玻璃工業的研磨和拋光介質;西拉賈斯坦石榴子石礦含量僅為7%~10%,所以開采成本特別高,開采非寶石級石榴子石從經濟上并不占優勢。
印度主要生產廠商:
V.V. Mineral (VVM-Vetri Vel Minerals Ltd),是印度最大開采石榴子石廠家,生產成品和出口商,年生產能力12萬t,是世界第二大石榴子石生產廠家。該公司有五家工廠,生產用于過濾、噴吹清潔,拋光、砂洗、噴水切割等石榴子石。2002年,該公司出口10.39萬t石榴子石,其中35%出口到中東,32%出口到遠東,12%出口到美國,13%出口到歐洲,8%出口到澳大利亞及其他地區。
Indian Ocean Sends Co. Pvt. Ltd(IOGS)公司:年產2.76萬t鐵鋁榴石,分7個等級,用于噴砂、噴水切割等,該公司產品主要銷往阿拉伯海灣地區以及南非等地。
Tansword Garnet India Pvt. Ltd.:年生產能力6萬t鐵鋁榴石,大部分出口,用于噴砂、過濾、噴水切割等方面。
此外,印度還有Beach Minerals Sands Co.公司,以及India Rare Earth Ltd也生產鐵鋁榴石。
(4) 中國:中國主要石榴子石礦床位于河北、山西、江蘇、山東以及四川等地區,年產石榴子石原礦總計超過47萬t。
我國主要石榴子石生產廠家及其年產量:
江蘇省徐州新沂市華泰礦業有限公司(1.6萬t)、沭陽輝煌磨料廠(1.2萬t)、東海縣剛源礦產品有限公司(1.2萬t)、遠東礦業有限公司(1.2萬t);山西垣曲縣西峰山天然磨料廠(3萬t);河北邢臺縣(1.2萬t)、河北省邢臺縣雪朝礦砂廠(3萬t); 內蒙和林縣新發天然石榴石有限公司(3.5萬t)、興化石榴石制品有限責任公司(1萬t);山東日照石榴石礦業有限公司(10萬t)、龍騰礦業有限公司(6萬t);四川省阿壩州墳川縣八達磨拋材料(四川)有限公司(3萬t)。
中國無錫鼎隆貿易有限公司是目前國內最專業的石榴子石開發、加工和出口商,其自己的石榴子石品牌產品“SINOGARNET”每年出口總量達1萬t以上。已通過ISO9002認證,通常出口到日本、中國臺灣省、歐洲、加拿大、美國、中東和非洲等地。用于噴砂、噴水切割、水過濾、玻璃拋光、體育場用砂、砂紙、砂布、防滑等。“SINOGARNET”主產地在內蒙古,礦山總儲量超過100萬t。礦物主要為產于黑云母石榴子石片巖中的鐵鋁榴石,石榴子石礦物含量45%~70%。
“SINOGARNET”產品粒度有多種,從4.77mm到38μm,產品的純度在97%~98%,莫氏硬度為7.9~8.0,密度為4.02g/cm3。提供從4目至350目的各個粒度的石榴子石。
據報,“SINOGARNET”已通過NSF水過濾介質質量認證;該公司還開發了超細石榴子石粉,用于日本朝日玻璃公司生產的顯像管;生產了石榴子石水泥,用于機場建設和垃圾焚燒爐。
(5) 澳大利亞。
GMA Garnet Pty Ltd公司:由于GMA Garnet Pty Ltd.的投產,澳大利亞已變成世界第二大生產地區。GMA Garnet Pty Ltd.公司,同其美國的聯號——Barton Mines Corp.,一起,已成為世界上最大的石榴子石供應商。
另外,澳大利亞還有一家生產石榴子石的公司—Minerals Corp.,在Broken Hill開采硬質鐵鋁榴石,用于生產研磨和水過濾級石榴子石,供應國內外市場。
Olympia Resources Ltd公司:位于澳大利亞中部Harts Range地區,2003年年底投產,年產能力為4萬t,最高可達10萬t。該礦點可開采40年。
目前整個世界每年消費石榴子石約達140萬t,預計消費量還要增加;主要消費國家有美國、日本。
2010年,美國消費約占世界總消費的5%;2009年美國消費為7.03萬t,2010年比2009年有小幅增加,為7.16萬t;2010年美國國內銷售估計比2009年增加約18%;主要用于噴水切割,占美國總消費的35%,噴砂介質占30%,水過濾用占15%,研磨用粉占10%,其他占10%。
美國工業級石榴子石消費部門主要有飛機和汽車制造,噴砂精整鋁型材表面;電子部件生產,石榴子石粉用來高質無痕半導體和其他金屬的磨光;石油工業,用來清潔石油鉆井用的鉆管和套管;造船工業,用來清潔和精整造船用鋁型材;紡織品石洗以及木質家具精整加工等;另外,高質高值的石榴子石晶粒主要用作鏡片和平板玻璃拋光;石榴子石粉用來精整防滑面、防滑漆面和陶瓷表面拋光等。
低質石榴子石硬度低,用于過濾工廠,實行水凈化過濾和處理;生產砂紙和用于精整氈制品、硬橡膠、皮革、塑料和木材等。
美國石榴子石進出口:2010年,美國仍然是石榴子石凈進口國,進口來源國主要有澳大利亞、中國、加拿大和印度;2006年至2009年美國石榴子石進口有38%來自印度,37%來自澳大利亞,16%來自中國,8%來自加拿大,其他國家占1%。
2010年,美國石榴子石進口約比2009年下降21%;而出口則下降7%;詳見表5。

表5 美國石榴子石生產及貿易統計
中國石榴石進出口:
石榴子石在亞洲有印度和中國作為生產大國和出口大國,美國每年從中國進口約為5 000t左右,而歐洲、日本和韓國,以及中國臺灣等,每年從中國大陸進口工業級石榴子石共約3萬t以上;中國近幾年來出口工業級石榴子石約3.5萬t,進口約0.1萬t。
石榴子石國際市場價格高低幅度相差較大,主要受用途、質量、購買數量以及來源和類型等因素影響。美國國內市場價格50~2 000美元/t;2009年,美國國內石榴子石原精礦,根據用途不同,價格從83美元/t至226美元/t不等,平均價格為150美元/t;精選石榴子石價格,根據用途不同,每噸從83美元/t至331美元/t,均價276美元/t。
美國從其他國家進口平均價格,估計如下:澳大利亞均價197美元/t;加拿大312美元/t;中國361美元/t;印度209美元/t。
世界石榴子石市場供應穩定,價格有小幅上浮。由于大部分石榴子石用于傳統的噴砂研磨市場,噴水切割市場和環保水過濾市場,所以隨著世界經濟的復蘇,大部分國家的經濟運行步入較為正常態勢,特別是運輸機械、軍工部門和尖端工業領域需要較大數量研磨介質材料和噴水切割介質,所以石榴子石的消費市場前景看好。
雖然到目前為止,在研磨介質材料市場上,石英砂仍然占有較大份額的市場,但由于環保的問題,石榴子石有潛力增加它的市場份額,因為石榴子石僅含有不足0.1%的自由硅,符合美國和世界衛生組織有關標準的規定;而且人們環保意識越來越強烈,石榴子石代替硅砂等趨勢越來越明顯,估計,研磨級石榴子石的消費年均增長率可達4%~5%;另外在歐洲,使用石英砂拋光遺留下的砂渣處理成本很高,而且很難與從船舶上清除下來的有毒油漆一起掉下來。所以使用石榴子石,不管從成本上講,還是從環保和工人的健康方面而言,都是最好的選擇。石榴子石最終將替代硅砂是毫無疑問的。
另外,據報道,噴水切割用石榴子石市場增長非常迅速,雖然近幾年來,增速無法與20世紀90年代的20%的增速相比,但也在10%左右,而且市場依然保持強勁;噴水切割目前廣泛用于航空航天工業、軍事工業等,特別是近年來,世界各國,特別是美國,大力發展軍事工業,發展軍用飛機和艦船制造,石榴子石消費隨之將繼續增長。
過濾用和拋光用石榴子石的需求增幅較小,僅為3%左右。拋光用石榴子石的用量,由于純平電視和計算機技術的運用,而呈減少趨勢;但環保部門進行水處理的任務越來越嚴重,有關部門表示:過濾用石榴子石將更加廣泛,更加精細。
雖然石榴子石市場潛力巨大,但目前在工業制造部門,與其他礦物相比,生產和需求相對較少; 當然,和石英砂相比,石榴子石價格較貴,但石榴子石可回收,并可多次使用,還是物有所值的。而且石榴子石的價格,在過去幾年時間里,由于生產者的競爭而保持相對穩定。
總而言之,隨著科學技術的發展,石榴子石的用途將越來越廣泛,市場需求越來越強勁,價格也會在目前較為堅挺的基礎上進一步得到改善,市場前景廣闊。
P619.244;F746
A
1007-9386(2011)06-0051-04
2011-09-19