中國碳酸鍶工業現狀與未來發展趨勢

楊玉梅，吳衛東，徐 清

（1.中海油天津化工研究設計院，天津 300131；2.南京金焰鍶業有限公司）

綜述與專論

中國碳酸鍶工業現狀與未來發展趨勢

楊玉梅1，吳衛東2，徐 清2

（1.中海油天津化工研究設計院，天津 300131；2.南京金焰鍶業有限公司）

從碳酸鍶生產能力、市場需求、資源狀況、三廢處理4個方面介紹了國內碳酸鍶工業發展現狀與趨勢，指出了行業中目前存在的問題，同時提出了相應的解決方法。碳酸鍶生產企業產業結構調整任重道遠，國內商品鍶礦供應量不足，大企業遭受重創，應加強科技進步步伐，提升礦山開采、選礦水平，提高鍶的回收率，并加強老礦山的深部勘探，同時尋找新的鍶礦點，為行業的發展提供后續動力。鍶鹽生產企業必須加大三廢處理技術的科研投入，積極采用三廢處理新工藝，淘汰石灰水脫硫工藝，根據企業的實際情況，選擇適合自己特點的深度三廢處理技術。

碳酸鍶；天青石；工業現狀

1 中國碳酸鍶工業生產現狀

中國碳酸鍶工業的發展，得益于CRT行業的高速發展，隨著第二代彩電的發展，CRT逐步退出市場競爭，碳酸鍶的消費量陷入低谷。2008年碳酸鍶行業受金融危機、環保等因素的影響，年生產能力由過去的30多萬t，降到20萬t左右。但市場需求由于CRT退出造成一個巨大的空缺，市場呈現嚴重的供過于求，碳酸鍶各生產企業惡性競爭，至2009年底，全部出現較大虧損。2010年上半年由于受進口礦石資源供應嚴重不足及汽車行業的政策性調整的影響，從二季度開始出現了供不應求的局面，碳酸鍶價格也一路攀升，至年底已由年初2 800元/t上漲至5 500元/t。目前碳酸鍶價格在6 000元/t左右。

中國碳酸鍶工業2 a來的生產情況見表1。近2 a國內碳酸鍶生產能力基本維持在17萬t/a左右。未來，隨著國外碳酸鍶實際生產能力的降低，加上中國鍶鐵氧體的增長，市場需求將有5%左右的增長。2008年以來，重慶地區的碳酸鍶生產能力由于受環保的制約，由高峰期的30萬t/a，降至不到10萬t/a，近2 a生產能力維持在6萬t/a以下。

表1 2010年、2011年中國碳酸鍶工業生產情況

2 碳酸鍶市場需求及預測

2.1 彩色顯示器行業

中國CRT彩電工業的高速發展促進了碳酸鍶工業的快速成長，在中國CRT彩電工業發展高峰期，碳酸鍶在CRT工業消費量超過25萬t/a。由于中國CRT彩管生產企業對市場發展的判斷失誤及企業的創新能力差、中長期發展規劃層次低，導致國內第二代彩色顯示裝置生產技術、水平遠落后于發達國家，CRT彩管生產企業轉型極其困難，紛紛關閉，目前只有2家企業苦苦支撐，目前碳酸鍶在CRT彩管行業消費量只有6 000 t/a左右，CRT彩色顯示裝置全部退出市場已為期不遠。

2.2 磁性材料行業

鍶鐵氧體具有優良的磁性能及相對低廉的價格，在汽車、家用電器、工業自動控制等電子產品中得到廣泛應用。汽車工業是鍶鐵氧體主要消費行業，近幾年來中國汽車生產量不斷增長，2010年汽車年產量超過了1 800萬輛。國內汽車產量的快速增長，拉動了磁性材料工業的高速發展，各企業產銷兩旺。隨著2011年國家取消了刺激汽車消費政策，以及許多城市、發達地區出臺限制汽車發展的地方政策，汽車銷售量下降了60%左右，2011年工業碳酸鍶在汽車業的消費量在10萬t以上，與2010年相比增長幅度在5%左右。

國內主要生產中、低檔次鍶鐵氧體磁性材料，日本主要生產高性能鍶鐵氧體，中國在這方面與其他國家的發展水平差距比較大。近年來加大了研發力度，去年高性能鍶鐵氧體生產線開始投入生產，一舉打破了國外壟斷，為鍶鹽工業提高精細化率提供了發展空間。

電子產品是傳統的鍶鐵氧體消費行業，中國每年增長的家電、計算機、自動控制產品、玩具等產業的發展，帶動磁性材料產業的增長。2011年磁性材料年消費碳酸鍶12萬t左右。

2.3 冶煉行業

中國年產金屬鍶4 000 t左右，碳酸鍶年需求量近1.2萬t；中國電動自行車發展迅猛，其蓄電池大部分使用鉛蓄電池，促進了儲能材料用高純鋅的發展，預計高純電解鋅年需求碳酸鍶約1.2萬t左右。

2.4 焰火行業

中國煙花行業主要集中在湖南瀏陽、江蘇建湖、江西、廣東、廣西、河北等地，年需求碳酸鍶為0.4萬t左右。

2.5 其他鍶鹽的制造

以碳酸鍶為母體制造的其他鍶鹽有硝酸鍶、氯化鍶、硫酸鍶、氫氧化鍶、高純碳酸鍶、鈦酸鍶、氟化鍶等，近幾年受液晶基板玻璃的帶動，年消費碳酸鍶3萬t左右。

2.6 出口市場情況

碳酸鍶是中國傳統的無機鹽出口產品，由于中國為保護寶貴的鍶資源，限制碳酸鍶初級產品的出口，年均出口量在2萬t左右。

3 國內鍶礦資源現狀

全球天青石資源分布不均，有開發價值的礦床不多?，F已探明天青石儲量在9 000萬t左右，其中墨西哥儲量為2 000萬t，西班牙1 000萬t，擁有天青石資源的國家還有土耳其、伊朗、塔吉克斯坦、巴基斯坦、俄羅斯、美國、英國、德國、加拿大、摩洛哥和阿爾及利亞等。

中國天青石資源分布于10多個?。▍^）。探明儲量的礦區有100余處，探明儲量約4 500萬t。國內商品鍶礦主要是天青石，菱鍶礦在國內分布很少，僅見于重慶銅梁、大足和云南蘭坪河西，且與天青石共生，很難分開。重慶銅梁和大足的菱鍶礦經多年開采，目前年開采量在1萬t左右。

3.1 國內鍶礦需求量

國內商品鍶礦主要用作鍶鹽工業的原料。目前國內年產品位為60%以上的商品鍶礦約40萬t，比經濟危機前的2007年減少20%，國內鍶鹽工業年需求量約為50萬t，為了彌補鍶礦資源的不足，河北、山東企業每年從伊朗等國進口鍶礦10萬t以上。

由于中國鍶礦成因不同，導致國內鍶礦雖儲量非常大，但質量不如墨西哥、西班牙、土耳其、伊朗、巴基斯坦等國家產的鍶礦［1］。從伊朗進口的天青石礦產品品位一般在85%以上，而國內商品礦品位一般在60%～80%。

3.2 國內主要商品礦產地現狀［2］

中國商品鍶礦產地主要分布在青海、重慶、湖北、江蘇、云南等地。其中采礦規模最大的礦山為重慶的銅梁、大足鍶礦，也是中國鍶礦質量最好的礦山，2010年采礦量30萬t左右，商品礦10萬t以上，主要供重慶當地兩家鍶鹽生產企業。從1992年開始，經20 a的高強度開采，已逐步進入枯竭狀態，目前的開采量不能滿足當地鍶鹽生產企業的實際生產需要。青海鍶礦，位于條件艱苦且偏遠的大風山，基礎設施非常差，雖擁有國內最大的鍶礦，但礦石品位低，選礦成本高，目前生產的商品礦，未經選礦處理，品位在60%左右。湖北鍶礦是中國第三大鍶礦，2011年礦山進行改造，商品礦產量已大大下降，目前年采礦量10萬t左右，商品礦全部對外銷售。江蘇鍶礦是中國第四大鍶礦，經30多年的開采，尚有100萬t以上儲量，商品礦中鋇含量較重慶鍶礦高，但鈣含量低，礦石全部自用。此外，重慶合川、云南蘭坪河西有年產1萬t左右的開采規模。新疆鍶礦是近年來發現的最大鍶礦，已小批量開采。

3.2.1 重慶銅梁鍶礦

銅梁鍶礦礦石以條紋、條帶狀及塊狀為主，少量脈狀、網脈狀、團塊狀及角礫狀等。礦石礦物以天青石為主，部分礦區近地表以菱鍶礦為主。探明地質儲量400萬t以上，礦石品位較高。天青石一般含SrSO4（質量分數，下同）30%～60%，最高95%，BaSO42%～6%，最高14%，礦石易選。目前已停止開采。

3.2.2 重慶大足鍶礦

大足鍶礦由天青石和少量的菱鍶礦組成，品位較高，最高達90%，探明儲量為46.6萬t（資料顯示，實際儲量約400萬t）。目前由于開采難度增大，月出礦量約3萬t，商品礦的品位為60%左右。目前面臨的主要問題是礦石品位下降，估計可開采儲量并不樂觀。

3.2.3 青海鍶礦

青海鍶礦位于海西州大風山、尖頂山、堿山一帶，由4個礦區組成，東西長20 km，寬約4 km，海拔高度2 800～2 830m，礦床淺地表，開采方便。鍶礦的成因類型為內陸湖泊化學沉積型。礦石類型比較簡單，按其自然類型分為原生天青石和次生天青石兩大類，估計原生礦儲量約為2 000萬t，SrSO4質量分數為38%～40%，次生礦約有3萬t，SrSO4質量分數為60%～65%，為露天開采。建有選礦廠，選礦廠位于老芒崖，距礦山65 km，年選礦能力10萬t，選礦后礦石品位可達70%～75%，但目前大電網尚未到達選礦廠，該選礦廠未能投入生產。大風山礦地處偏遠，距最近的錫鐵山車站約400 km，距碳酸鍶生產企業約700 km，運輸成本較高。

3.2.4 湖北鍶礦

湖北鍶礦位于湖北省黃石市開發區獅子笠山，距火車站、長江港及高速路口均不到7 km。鍶礦的成因類型屬海相沉積改造型，少數為鹽湖鹵水型。該礦山由4個工業礦群組成，集中在0.62 km2范圍，總儲量在800萬t以上。其中I2號礦體儲量達257萬t，平均品位55.21%，礦體埋藏淺，開采方便，礦石可選性和加工性良好，但含鋇、鈣高。年產商品礦10萬t左右，品位約75%，主要銷往河北、甘肅、江蘇等地。

3.2.5 云南蘭坪鍶礦

云南鍶礦位于蘭坪縣境內，主要由分布在金頂礦區、河西、東至巖處的3個鍶礦組成。金頂鍶礦共探明天青石D級金屬儲量720.97萬t，鍶平均品位為12%～28%。距縣城約3 km，被四川宏達股份有限公司收購，目前產出的鍶礦是鉛鋅礦開采過程中的伴生礦。河西鍶礦距縣城約90 km，D+E級天青石儲量21.04萬t，其中D級14.07萬t，礦區平均品位54.07%，D級53.7%，并伴生少量菱鍶礦，產權屬于河西鎮政府。東至巖鍶礦E級儲量51.34萬t，品位在45.36%～75.10%。目前蘭坪產商品鍶礦，主要來自金頂鉛鋅礦的伴生鍶礦和河西鍶礦，商品礦品位在65%左右。

3.2.6 江蘇鍶礦

江蘇鍶礦集中在南京溧水縣愛景山，礦床賦存于晚期火山巖中，屬中低溫熱液充填礦床，伴生礦物為高嶺石、石英、長石及褐鐵礦等。天青石呈半自形板狀與薄片狀，集合體可達100mm粗大晶塊，也有一部分為細粒狀。原礦含SrSO450%左右、含BaSO44%左右、含CaO 0.4%左右。礦體埋藏淺、品位高，是一種易選易采的礦床。礦山擁有者為南京金焰鍶業有限公司，建有采、選、加工生產線，年產70%商品礦5萬t，礦石全部自用。目前正在建設浮選生產線，該生產線建成后，商品礦品位由過去的70%，提高至80%以上，鍶的回收率由70%提高至92.5%。

3.2.7 新疆鍶礦

新疆鍶礦地處和碩縣可可乃克，距和碩縣縣城約200 km，距托克遜縣縣城約50 km。估計儲量達到100萬t以上，是新疆最大的鍶礦。該鍶礦由5條礦脈組成，是一種易采易選礦，礦石質量與重慶大足鍶礦相似，只是礦區條件比較差，電力供應依靠柴油機發電，水源從山外運過來。開采的原礦品位在60%左右。該礦已被甘肅民樂富源化工有限公司收購，正在建設選礦生產線。

4 三廢處理現狀

4.1 廢氣

4.1.1 硫化氫

碳酸鍶生產過程中產生濃度比較高的硫化氫氣體，目前行業內主流處理硫化氫的技術有：生產硫磺、硫氫化鈉、硫化鈉等，其中使用最多的是克勞斯法回收硫磺，少數企業生產硫氫化鈉和硫化鈉等。大部分企業采用克勞斯法回收硫磺，由于無氫源，也無加氫還原裝置，硫磺回收裝置一般設有2～3級催化，硫磺的回收率在90%～95%左右。影響硫磺收率的主要因素是空氣與硫化氫的配比，由于碳化過程中，硫化氫濃度是隨著二氧化碳和硫化鍶反應進程的變化而發生變化，因此固定空氣與硫化氫的比例，很難提高硫磺的回收率。目前行業內部分企業已實現空氣與硫化氫配比動態化，即通過在線監測硫磺回收的尾氣中硫化氫與二氧化硫的比例，自動調節空氣的量，以實現在最佳的條件下進行反應。

硫磺回收的尾氣中含有一定量的硫化氫和二氧化硫，環境對硫化氫的排放要求非常高，一般的處理方法很難實現達標排放。為達到嚴格的地方排放要求，有的企業設有硫化氫焚燒爐，采用水煤氣作為燃料，將硫化氫變成二氧化硫后，用堿液吸收，回收無水亞硫酸鈉等，經幾年生產實踐證明，這一方法是可行的，但每噸碳酸鍶生產成本增加300～400元，雖然解決了環境問題，但影響這些企業的成本競爭能力。

用堿液吸收硫化氫，生產硫氫化鈉和硫化鈉產品，由于其吸收率達到99.9%以上，比較容易達到排放標準。但這些產品銷售難度較大，采用此法的廠家比較少。

4.1.2 二氧化硫

焙燒轉窯煙道氣中二氧化硫的質量濃度在10 000mg/m3左右，處理難度比較大。過去行業主要采用石灰水作為脫硫劑，產生的脫硫石膏銷售比較困難，管道、閥門、泵、脫硫塔內非常容易結垢，導致脫硫效率不穩定，結垢清理困難，維修量大，淘汰已成必然趨勢。

使用雙堿法脫硫效果比石灰水法要好，脫硫效率也比較穩定，但副產品亞硫酸鈣銷售難度大。

為適應即將發布的《鍶鹽工業污染物排放標準》中二氧化硫≤400mg/m3的要求，正在研究、實施的深度脫硫技術有：采用液體氫氧化鈉或純堿作為吸收劑，吸收煙氣中的二氧化硫，副產無水亞硫酸鈉；用石灰水作預脫硫吸收液，然后再用氫氧化鈉溶液作為吸收液，并副產亞硫酸鈉。另外檸檬酸法、HND法、有機醇胺法等脫硫技術，可實現二氧化硫和二氧化碳資源化回收，減少二氧化碳排放，有望成為部分企業的首選。這些技術的應用，將有助于行業內脫硫技術水平的提高，雖然加大了企業的生產成本，但這是企業生存的必然之路。

4.2 廢水

目前企業將工藝水全部回收利用，節能減排效果非常顯著，也大大降低了生產成本。其他廢水收集后作為生產補充水使用，基本做到無廢水外排。部分企業用液體二氧化碳替代石灰窯，消除了二氧化碳洗滌用水，也無壓縮機含油廢水，減少了廢水量。但大部分企業的生活污水未建立污水處理系統，這部分水量雖然很少，但對環境的影響不可忽視。清污分流是解決雨水與污水混合引起污水外溢，導致污染事故發生的好方法，目前部分企業還未建立起規范化的雨污分流系統，也不可避免會發生局部環境污染，需引起高度重視。

4.3 廢渣

碳酸鍶生產過程中主要有以下幾種廢渣，即浸取渣、除鋇渣、煤渣、脫硫渣等，這些廢渣目前主要用于制磚、制水泥和鋪路。其中除鋇渣的深度綜合利用技術已取得突破，但浸取渣的深度利用技術尚未取得實質性的進展，需進一步加大研究力度。

4.4 無組織排放的二氧化硫和硫化氫

碳酸鍶生產過程中，無組織排放呈現點多面廣的狀況，少數企業已建立了完整的處理系統，大部分企業還未建立規范的處理系統，對環境影響越來越明顯。

5 行業內存在的問題及對策

5.1 產業結構調整任重道遠

碳酸鍶產品價格從2010年一季度開始一路飆升，目前雖然價格上漲勢頭緩慢，但仍有上升空間，究其主要原因是供求關系造成的，原材料價格、人工工資等上漲造成成本上升是次因，而非產業結構調整的結果。

行業最大的鍶鹽生產企業，由于環保原因，生產線由5條削減至3條，又由于資源面臨枯竭，目前只2條生產線生產，實際生產能力下降了2/3；處于行業第2位企業，主要以進口礦為原料，中國進口鍶礦主要來源于伊朗，由于國際社會對伊朗的制裁，導致進口鍶礦量下降，僅能維持一條生產線生產。山東、河北等地區以進口礦為原料的生產企業為維持生產紛紛使用國內礦石品質比較差的湖北黃石礦。

2011年國內碳酸鍶生產線開得比較好的，是鍶礦的周邊企業，以中等生產規模為主，因此產業結構調整仍然任重而道遠。

5.2 鍶礦資源將影響行業的持續發展

5.2.1 國內商品鍶礦供應量不足，企業生產壓力大

中國主力鍶礦重慶的銅梁和大足鍶礦，經過十多年的高強度開采，目前保有資源量很難保證重慶地區的鍶鹽工業的持續發展，表現在開采量下降，目前只能滿足2條碳酸鍶生產線所需，商品礦石品位低，商品礦價格不斷提高。

青海大風山鍶礦從2010年開始不再對外銷售鍶礦，使依賴青海礦生產的企業，不得不也加入到湖北搶礦的行列，導致湖北礦價格也不斷提高。

山東、河北鍶鹽生產企業主要以進口鍶礦為原料，而中國進口礦主要來自伊朗，但國際對伊朗的制裁，使得礦石進口量大大減少，且到貨時間不確定，迫使企業不得不以黃石礦來替代，甚至還不得不停產，這些地區的實際生產量下降超過50%。

5.2.2 加速科技進步，提升礦山開采、選礦水平，提高鍶的回收率

鍶礦在國內屬于小型礦山，因而普遍存在礦山開采水平低，采礦損失大的問題；有的礦山至今尚未建立選礦生產線，大部分礦山的選礦采用低成本的重選生產線，存在著商品礦品位低、鍶資源回收率低，尾礦含量高等問題，與稀有的鍶礦資源地位不相適應，加劇了國內鍶礦資源的供應緊張局面。

礦山企業應該加大科技投入，提高創新能力，大力采用新技術、新方法、新工藝，提高開采、選礦技術水平，大力推廣重選-浮選聯合選礦工藝，使選礦的鍶回收率由70%提高至90%以上，商品礦品位由65%左右提高至80%以上，不僅可以提高碳酸鍶裝置生產能力，同時實現前端節能減排。

5.2.3 加強老礦山的深部勘探，同時尋找新的鍶礦點，為行業的發展提供后續動力

國內開發比較早的礦山，經過十多年的高強度開采，陸續進入枯竭階段，部分礦山已經開始進行深部勘探，尋找新的資源，延長礦山的服務年限。同時也要加強地質找礦工作，對新發現尚未探明的鍶礦點，要加強地質探礦力度，為鍶鹽工業可持續發展提供發展動力。

5.3 環保影響企業的生存與發展

環保是影響行業發展的另一重要因素。針對鍶鹽行業的鍶鹽工業污染物排放標準即將出臺，因此三廢處理技術和設施升級已迫在眉睫，這是企業生存發展的必然趨勢。因此，鍶鹽生產企業必須轉變觀念，加大三廢處理技術的科研投入，積極采用三廢處理新工藝，淘汰石灰水脫硫工藝，根據企業的實際情況，選擇適合自己特點的深度三廢處理技術。

6 結論

當前影響鍶鹽工業發展的主要因素是資源和環保問題。鍶鹽生產企業應加快技術改造，提高鍶的利用率，實現鍶資源的開源節流，為鍶鹽工業可持續發展創造條件。同時要加快產業結構、產品結構的調整，提高鍶鹽產品的精細化程度，使中國由鍶鹽生產大國向鍶鹽生產強國發展。

［1］ 張慶靂，王愛廣，吳衛東.中國工業碳酸鍶生產現狀及發展方向［J］.無機鹽工業，2005，37（8）：1-4.

［2］ 吳衛東，邱為農，徐清，等.我國鍶礦資源現狀與對策［C］//2008年全國鋇鍶鹽行業技術與信息交流會論文集.宜昌：中國化工學會無機酸堿鹽專業委員會，2008：13-20.

Present situation and future developm ent trend of strontium carbonate industry in China

Yang Yumei1，WuWeidong2，Xu Qing2
（1.CNOOCTianjin ChemicalResearch&Design Institute，Tianjin 300131，China；2.Nanjing Jinyan Strontium Industry Co.，Ltd.）

Present situation and future development trend of strontium carbonate industry in Chinawere introduced from 4 aspectsofproduction capacity，marketdemand，resource situation，and‘threewastes’treatment.Existing problems in the industrywere pointed outand countermeasureswere also put forward at the same time.Strontium carbonatemanufacturerswill take a heavy burden and embark on a long road for industry restructuring，because large enterprises have suffered a severe blow due to the short supply of commercial strontium ores in Chinese market.Therefore，strontium carbonate enterprises should step up the pace of technological progress，enhance themining and beneficiation level，improve the recovery rate of strontium，strengthen the deep exploration of the oldmine，and find a new strontium ore at the same time to provide follow-up power for the development of the industry.Furthermore，strontium manufacturersmust increase investment in research of‘threewastes’treatment technologies，actively use new‘threewastes’treatment technologies，eliminate lime desulfurization process，and choose a deep‘threewastes’treatment technology for theirown according to the actualsituation.

strontium carbonate；celestite；presentsituation of industry

TQ132.33

A

1006-4990（2012）07-0001-05

2012-01-31

楊玉梅（1971— ），女，大學本科，工程師，從事鋅鹽、鋇鍶鹽、鋁鹽、鋰鹽等無機鹽的工藝與信息研究工作，發表論文數篇。

聯系方式：022－26689065