張世洋,張艷松
(中國地質大學 (北京)地球科學與資源學院,北京100083)
硅藻土是我國重要的非金屬礦產,目前我國硅藻土儲量、產量僅次于美國,是世界上第二大硅藻土市場。目前隨著我國環境壓力的增大,硅藻土作為新興的環保材料越來越受到人們的重視,其在未來有著廣闊的發展空間。
硅藻土在世界上分布廣泛,根據統計顯示,世界上有122個國家或地區存在硅藻土資源。根據美國地質調查局統計數據,目前世界上硅藻土儲量為9.2億t。其中美國是世界上最大的硅藻土儲量國,2014年美國的硅藻土儲量為2.5億t,占世界總量的27.2%。
雖然世界硅藻土分布較為廣泛,但是可供直接開采,經濟價值價較高的資源很有限,目前世界上僅有3處礦床可供直接加工成硅藻土助濾劑。1處是美國加利福尼亞州的羅姆波克礦床,另2處是中國吉林省長白縣的馬鞍山礦床和西大坡礦床,都是世界級硅藻土礦床[1]。
世界硅藻土產量整體來看呈現平穩上升的趨勢(圖1)。隨著世界經濟的發展,硅藻土的利用領域逐漸擴大,硅藻土的世界產量逐年上升,從趨勢來看,未來硅藻土的產量也將會呈現增長的趨勢。同時世界硅藻土的產量也受世界經濟形勢的影響,例如1998年的亞洲金融危機和2008年底的世界金融危機,世界硅藻的產量呈現不同幅度下跌。
2014年世界硅藻土生產總量為236萬t,是歷史產量的最高峰。目前美國、中國、丹麥是世界上硅藻土生產量排名前三的國家。由于美國巨大的資源儲量,龐大的市場,目前美國是世界第一大硅藻土生產國,2014年其生產量占世界總量的33.9%[2-11]。
硅藻土具有質輕、吸附性強、比表面積大、對熱、電、聲傳導性差等特點,在各行業中被廣泛應用(圖2)。由于其良好的微孔結構可以作為助濾劑被應用于食品、醫藥、飲料等行業;利用其良好的吸附能力、比表面積大的特點可以用于污水處理;利用其多孔結構,良好的吸附能力可以作為室內的環保材料用于吸附甲醛等有害氣體;其多孔結構可以提高瀝青粘度,改善瀝青性能;同時硅藻土還可以用于橡膠、水泥的填料,農業的殺蟲劑等[12]。

圖1 1995~2014年世界主要國家硅藻土產量變化圖

圖2 硅藻土主要用途圖示
美國作為世界第一大硅藻土市場,其消費結構具有很強的代表性。2014年美國的硅藻土用于助濾劑占其消費總量的58%;吸附材料占其消費總量的14%;水泥中的輔助材料占消費總量的14%;用于各種填料占消費總量的13%;其他1%。
世界硅藻土價格整體呈現平穩、穩中有升的態勢。美國作為世界第一大硅藻土市場,其市場價格極具代表意義,從1994~2005年硅藻土市場價格基本穩定在250美元/t左右。2006年由于替代品低廉的價格競爭,導致了硅藻土價格從274美元/t下降到了220美元/t,跌幅約20%。又由于世界金融危機的影響,美國硅藻土市場價格趨于震蕩。但是隨著硅藻土新用途出現,美國硅藻土價格慢慢趨于穩中有升的趨勢。

圖3 美國硅藻土消費結構圖

圖4 1994~2014年美國硅藻土價格變化圖
根據美國地質調查局的統計數據顯示,我國的硅藻土儲量為1.10億t,我國的硅藻土資源量在20億t以上。資源分布較為集中,主要分布在吉林、云南、浙江等地。其中吉林省長白臨江優質硅藻土儲量最多,約占全國一半以上,云南、福建、浙江等地次之。
我國的硅藻土產量一直呈現平穩的趨勢,基本沒有出現波動。從1999~2014年,產量最高點和產量最低點僅相差9萬t。2010年出現最大幅度的波動,從2009年的44萬t下降到40萬t,跌幅9%。
2014年我國的硅藻土產量為43萬t,占世界總量的18.2%。
我國作為世界上第二大硅藻土儲量國,但是隨著每年的開采,我國的硅藻土的儲產比正在逐年下降,目前靜態保障年限是25年(圖5)。

圖5 1999~2014年中國硅藻土產量、儲產比變化圖
不同于國外的消費結構,我國的硅藻土資源主要用于保溫材料,和過濾材料。中國硅藻土消費結構見圖6。2014年我國的保溫材料消費量占總量的45%;過濾材料占消費總量的25%;化工載體占總量的10%;填料占消費總量的10%,其他10%[13]。
我國產出的硅藻土主要用于國內消費,少量用于出口,另外我國每年也進口少量的高附加值的硅藻土。1999~2014年中國硅藻土產量、貿易量、表觀消費量變化見圖7。總體來看我國的硅藻土產量呈現穩中有升的趨勢;由于我國對礦產資源保護力度的加大,我國的硅藻土出口量正在逐年減少;進口量保持平穩趨勢。隨著我國經濟的發展,城市化的進程,我國對硅藻土資源需求力度正在加大,自1994~2014年我國的硅藻土表觀消費量逐年增加。2014年我國的硅藻土產量為43萬t,進口量為10231.64t,出口量為4294.4t,表觀消費量為43.49萬t。
我國的硅藻土目前處于供需平衡,年產量略小于表觀消費量。

圖6 中國硅藻土消費結構圖

圖7 1999~2014年中國硅藻土產量、貿易量、表觀消費量變化圖
我國國內的硅藻土市場處于供需平衡的態勢,進出口數量只是其中一小部分。2013年從國向外出口7832.61t,占當年總產量的1.8%;從國外進口7832.92t,占當年表觀消費量的1.8%。
2013年我國的硅藻土主要流向馬達加斯加、泰國、韓國、日本等國家,其中馬達加斯加是我國第一大硅藻土出口國,約占我國出口總量的29.37%;美國、日本、墨西哥是我國主要的硅藻土進口國,其中美國是我國最大的硅藻土進口國,占我國總進口量的62.59%(表1)。

表1 2013年中國硅藻土進出口數據
雖然我國硅藻土進出口數量處于平衡的狀態,但是總價值量差距很大。我國主要向外出口原礦性質的材料,從國外進口高附加值的助濾劑材料。2013年向外出口價值為282.41萬美元,平均價格為360.56美元/t;進口總價值為646.67萬美元,平均價格為825.58美元/t。總進口價值是總出口價值的2.9倍。
新常態”最先由美國太平洋基金管理公司總裁埃里安提出,在西方宏觀經濟學領域被認為是危機后經濟恢復緩慢的過程。我國的新常態含義為:一是經濟增速是適度的,與潛在經濟增長率相適應,具有可持續性;二是經濟結構是優化的,第三產業、高附加值產業、綠色低碳產業比重穩步提高;三是經濟質量是較高的,經濟動力主要來自生產率的提高;四是經濟制度環境是有利的,市場在資源配置中日益發揮決定性作用。
3.1.1 金屬冶煉、水泥生產概況對硅藻土市場的影響
隨著國際經濟的緩慢復蘇,我國步入的“新常態”經濟形勢下,金屬冶煉、水泥、焦化等行業面臨巨大的挑戰。根據工信部發布的《2013年鋼鐵工業經濟運行情況》,我國已有煉鋼產能近10億t,產能利用率僅72%,明顯低于正常水平;2013年我國的水泥產能利用率約為75%,產能嚴重過剩。
因此在“新常態”經濟形勢下,我國的鋼鐵、有色金屬等冶煉行業將面臨嚴重的挑戰,在經濟形勢下行壓力較大的情況下,金屬冶煉等行業所需求的,以硅藻土為原來的的保溫材料,在未來一段時間內,消費量可能呈現下降的趨勢。同時作為我國的硅藻土消費占比最大的保溫材料,對未來我國的硅藻土消費總量會起到重要作用,我國的硅藻土的增長率可能趨于放緩。
3.1.2 我國城市化進程對對硅藻土消費量的影響
我國的城市化進程對硅藻土影響重大。在住宅建設方面,我國一直呈現高速增長的現象,而住房裝修可以給硅藻土市場帶來新的動力。2013年國家統計局發布的數據顯示,我國目前城市化率為52.4%。但是要達到歐美發達國家的70%~80%的城市化率還有很長的路需要走。
我國的城市化進程帶動了住房面積的增加,硅藻土作為新型環保材料,廣泛應用于室內裝修、油漆、涂料以及城市道路的瀝青材料,因此我國的硅藻土在新型環保材料領域發展前景良好,而且會呈現快速增長的趨勢(圖8)。

圖8 2009~2013年我國縣城、城市建筑面積變化圖
3.1.3 助濾劑對未來硅藻土市場的影響
我國硅藻土作為助濾劑主要應用于飲料、啤酒生產、廢水凈化等行業。近年我國啤酒生產量和廢水排放量變化見表9。我國的飲料市場呈現迅猛發展的趨勢,根據相關數據統計顯示,從2000~2012年我國的飲料市場年平均增速為20.7%,十二年的時間增長了7倍。而且飲料市場正在快速發展中,市場還有很大的潛力。以我國的啤酒市場為例,2000年產量為2201.32萬t,到2014年產量為4921.58萬t,增長一倍以上。年平均增速為10.5%。根據市場周期理論,我國目前的飲料市場處于成長期,還沒有達到市場飽和,仍然有很大的發展潛力。
我國的廢水排放量也是隨著社會的發展而快速增加。根據環保部的統計數據顯示,我國廢水排放量從2000年的415.2億t增加到了2013年的695.44億t,13年間排放量增加了67.2%。2013年廢水處理量為456.1億t,占排放總量的65.58%,我國目前有污水處理廠5364座,設計處理能力1.7億t/d。廢水處理能力還比較薄弱,未來還有很大的發展前途[14]。
根據我國每年硅藻土市場表觀消費量的數據隨年份變化的示意圖(圖10)可以看出,我國每年硅藻土市場的表觀消費量是呈現線性關系。由此可以得出我國硅藻土國內表觀消費量的變化關系,以此可以預測出未來國內市場的表觀消費量,從而對我國的硅藻土市場管理可以起到支撐作用。
對每年的表觀消費量的進行數據分析和模擬可得,我國硅藻土表觀消費量跟每年變化曲線為:y=12056.4388x-23829460.3638。
按照此關系對未來我國的硅藻土消費量做出預測(表2),預計到2020年我國國內的硅藻土表觀消費量為52.62萬t,到2025年我國國內的硅藻土表觀消費量可能達到58.64萬t。

圖9 2000~2014年我國啤酒生產量和廢水排放量變化圖

圖10 我國硅藻土表觀消費量曲線擬合圖

表2 我國國內硅藻土表觀消費量預測表/萬t
目前我國的硅藻土市場處于供需平衡的態勢,年產量和表觀消費量都呈現出相同的增長趨勢。我國目前的硅藻土消費市場主要由保溫材料和過濾材料等行業組成,但是我國的冶煉行業產能已經過剩,因此在未來一段時間內,我國硅藻土消費市場增長趨勢將放緩。同時我國硅藻土作為助濾劑在未來隨著飲料、環保等產業的發展,將成為新的增長點。我國的硅藻土貿易雖然數量上進出口平衡但是價值量上相差甚遠。因此我國對硅藻土進行科技創新尤為重要[15]。
1)加大找礦力度。雖然我國的硅藻土資源量較大,但是優質礦產較少,對我國硅藻土新品種的開發起到了限制的作用。因此應當加大地質找礦工作,一方面可以對優質性礦產進行保護性的開發,另外一方面更多的優質性礦產對我國新興產業的發展有很大的促進作用。
2)進行科技創新,建立優質品牌。對我國的硅藻土科技力量進行整合,依托地方企業和高校進行科技攻關平臺建設,形成研發-試驗-應用-反饋的良好循環。從而在一定程度上可以促進地方企業的升級改造,也可以形成科技創新的良好環境。
限制低端保溫材料的盲目發展,加大對助濾劑、化學載體等高新材料的研發力度,重點支持我國未來硅藻土市場發展需要的助濾劑材料的發展,一方面可以滿足國內市場日益增長的需求;另一方面可以扭轉貿易逆差,支撐中國企業在國際貿易中取得話語權。
整合地方企業資源,引導企業的重組等活動,建立良好的品牌。促進硅藻土產業產生新的增長點。
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