全球鈦資源形勢分析

孫仁斌，王秋舒，元春華，張 潮，張鑫剛，巴特爾

(1.中國地質調查局發展研究中心，北京 100037；2.中國地質大學(北京)，北京 100083)

金屬鈦作為重要工業戰略資源，廣泛應用于航空、航天、石油、化工、電力等領域，被稱為“現代金屬”“太空金屬”和“戰略金屬”，是現代工業和尖端科技不可或缺的金屬原料[1-4]。中國鈦礦資源豐富，但多為伴生礦，品位不高，鈦精礦進口量呈逐年上升趨勢，目前鈦精礦對外依存度超過了30%。因此，加強全球鈦礦資源分布規律研究，實施鈦礦資源全球配置戰略是保證中國鈦礦資源可持續供給的重要途徑。

1 鈦礦資源概況

1.1 鈦礦床類型

全球鈦礦床按成因可分為巖漿型礦床、沉積礦床、風化礦床、變質成因礦床和變質改造礦床5個大類，根據圍巖、原巖和成礦機制的不同可進一步劃分為11個小類(表1)。

1.2 全球鈦礦資源分布特點

目前，全球開發利用的鈦礦資源主要為鈦鐵礦、金紅石，以鈦鐵礦為主[5-6]。據美國地質調查局(USGS)統計，鈦鐵礦約占世界鈦礦石消費量的89%，截至2017年底，全球鈦礦資源量已超過20億t(TiO2當量計)，儲量9.34億t，其中鈦鐵礦儲量為8.73億t，約占93.47%(表2)。除南極洲外，其余六大洲均有豐富的鈦礦資源，涉及29個國家[7]。澳大利亞鈦儲量居世界第一位，其次為中國、印度、南非、肯尼亞、巴西、馬達加斯加、挪威、加拿大、莫桑比克、烏克蘭、美國、越南和塞拉利昂[8]，上述14個國家鈦儲量約占世界總儲量的97%。

表1 全球鈦礦床類型劃分方案Table 1 The classification scheme of titanium deposit types in the global

資料來源：文獻[2]～[4]

表2 世界主要鈦礦資源國家儲量統計表(TiO2當量計)Table 2 The statistical table of titanium reserves in the world’s major countries(TiO2 equivalent)

資料來源：USGS,Mineral Commodity Summaries,2017

由表2可知，排名前五的鈦礦資源國家的探明儲量占全球總儲量的78%。全球有文獻資料記錄的鈦礦床(含鈦鐵礦和金紅石)共有143個，其中，大洋洲13個，約占9%；亞洲41個，約占29%；非洲37個，約占26%；北美洲21個，約占15%；歐洲19個，約占13%；南美洲12個，約占8%(圖1)。

圖1 全球鈦礦床分布圖Fig.1 The distribution diagram of global titanium deposits

1.3 中國鈦礦資源分布特點

我國資源總量豐富，根據原國土資源部《中國礦產資源報告2018》，2017年鈦礦查明資源儲量8.19億t(TiO2)。但優質鈦礦資源金紅石查明資源儲量很少，金紅石資源僅占查明資源儲量的2%，且金紅石絕大部分為低品位的原生礦，其儲量占全國金紅石資源的86%，砂礦僅為14%。在查明的鈦資源儲量中，鈦鐵礦約占98%。其中鈦鐵礦資源又以原生鈦(磁)鐵礦為主，原生鈦(磁)鐵礦約占鈦鐵礦查明資源儲量的92%，鈦鐵礦砂礦約占8%。

全國共探明鈦礦床142個，分布于20個省(區)，主要產地為四川、河北、海南、湖北、廣東、廣西、山西、山東、陜西、河南等省(區)。其中，鈦礦查明資源儲量絕大部分分布在四川和河北，合計查明資源儲量65 520.67萬t(TiO2含量)，占全國鈦礦查明資源儲量總量的92.0%。

2 鈦礦資源的勘查開發

2.1 重要資源國的勘查開發現狀

2.1.1 澳大利亞

澳大利亞是世界最大的鈦生產國和出口國，儲量居世界首位。鈦礦以外生沉積海濱砂型為主，主要分布在澳大利亞的東西海岸。澳大利亞西海岸的金紅石礦床位于巴謝爾頓到埃巴尼以北(1 300 km)的斯萬(Swan)濱海平原上和巴謝爾頓以南160 km的斯科特(Scott)濱海平原上。重礦物富集物沉積在下伏中生代基巖的浪蝕地臺中，在更新世時期因海退和海岸線升高而生成了礦床。西海岸帶砂礦重礦物的總蘊藏量在5 900萬t以上，其中有許多大型鈦鐵礦砂礦。澳大利亞東海岸的重礦物礦床南起新南威爾士州的肖爾黑文河口，沿海岸線北到昆士蘭州的開普克林頓，全長約1 700 km。礦床類型以現代及古老海岸線的海濱砂型重礦物砂為主，其中少部分風化礦床也是沿著海濱砂和海岸砂丘的隆起處，以及海岸線靠近內陸的海侵砂丘系分布。這些礦床多形成于上新世的末期，或更新世的初期至現代。金紅石儲量約610萬t。

由于澳大利亞的鈦礦資源主要位于或靠近海岸，國家土地分配的其他用途導致澳大利亞約有19%的鈦鐵礦和26%的金紅石資源是不可用的，可開采的礦床主要分布在東西海岸和中部的莫里盆地。2017年，澳大利亞共生產鈦鐵礦90萬t、金紅石45萬t，大部分金紅石用于出口，51%的鈦鐵礦也用于出口，其余的用于深加工生產合成金紅石。

2.1.2 印度

印度鈦礦儲量豐富，品位高，主要分布在喀拉拉邦和泰米爾納德邦，主要成礦類型為外生沉積海濱砂型。印度的重礦物砂礦床位于西部海岸，喀拉拉邦半島頂端和奧里薩邦的東部海岸，礦床多形成于第四紀，以波浪作用生成的砂礦床為主。沿海地帶的重礦物主要由鈦鐵礦、白鈦石、金紅石、鋯石、硅線石、石榴石和獨居石等組成，其中鈦鐵礦和金紅石為主要礦物。至目前為止，由孟買原子能公司(Department of Atomic Energy,Mumbai)對泰米爾納德邦和西孟加拉地區約128.92 km2區域進行的調查表明，區內鈦鐵礦資源量大致在461萬～520萬t之間。印度鈦加工工業相對落后，近年來，印度政府大力扶持鈦業發展，引進外資。其中，奧地利Stork Handelsgesmb H與印度安得拉邦礦業發展公司(APMDC)合作在斯里加古蘭地區開采鈦礦，該項目前3年的鈦鐵礦年產量為25萬t，第4年起50萬t。同時，由喀拉拉礦物與金屬有限公司(KMML)主建，耗資17億盧比的印度海綿鈦工廠已于2010年完工，印度已經成為了全球第五大鈦金屬制造商。

2.1.3 南非

南非有各種類型的大型鈦礦石資源，以外生沉積海濱砂礦為主，主要位于東海岸東倫敦和莫桑比克邊界線之間965 km的地帶。其中含重礦物2%～25%，平均含量是9%。東海岸鈦鐵礦礦床品位比較低，TiO2平均含量是4.8%，金紅石TiO2含量約為91%，理查茲灣TiO2含量高達93.5%。南非理查茲灣重砂礦物鈦鐵礦鋯石礦床位于理查茲灣北部夸夸祖魯-納塔爾省的17 km的狹長海岸線上，覆蓋了Mzigazi湖和Nhlabane之間的大部分區域，估計資源量為77 000萬t，重礦物含量約為13.8%，其中鈦含量5.86%(鈦鐵礦+金紅石)。力拓(Rio Tinto)2008年發布的鈦礦石儲量為：證實儲量+概略儲量為2 420萬t(TiO2)。

2.1.4 巴西

巴西擁有大量鈦礦資源，主要成礦類型為外生沉積海濱砂型和風化堿性巖型，大型礦床主要分布于巴西東部。海濱砂型礦床從里約熱內盧州東北角向北延伸進圣埃斯皮力圖州，直到多西河北部，總長度約有160 km，重砂礦物多呈帶狀產出，主要礦物組合為鈦鐵礦、獨居石、鋯石、金紅石等。風化堿性巖型礦床主要位于巴西的中南部的Tapira、Salltre和CatalaoI礦床，三個礦床的含鈦礦物均為銳鈦礦，銳鈦礦資源量可達3億t，礦石含TiO2高達20%；其中Tapira礦床規模最大，位于米納斯吉拉斯州，距貝洛奧里臧特約400 km。

2.1.5 馬達加斯加

馬達加斯加擁有大量外生沉積海濱砂型鈦礦床，主要分布在其南岸的托拉納羅(Tolagnaro)區域內。其中規模最大儲量最豐富的礦床為Ranobe礦床，該礦床位于馬達加斯加西南部圖利亞拉港口往北約40 km處，礦化帶長約16 km，寬1～2 km，估計礦產資源量在95 900萬t左右，礦石儲量16 100萬t，是目前世界上規模最大的砂礦床。其中托拉納羅(Tolagnaro)礦床已由力拓(Rio Tinto)的子公司TITANE作為待開發項目進行投資與環境的評估。

2.1.6 挪威

挪威擁有鈦礦礦床或礦點約300個，規模較大的鈦鐵礦礦床主要分布于挪威南部的斯塔萬格斜長巖地區，但該地區礦石品位較低。Tellnes鈦鐵礦礦床是這一地區最重要的鈦礦礦床，每年鈦礦產量約占世界總產量的6%～7%，其礦石儲量達到5 700萬t(含TiO2)，占世界總儲量的12%左右，目前該礦山由挪威克羅諾斯(Kronos)公司經營。挪威的埃格松地區，富含的大量低品位的鈦鐵礦-磷灰石-磁鐵礦，可能成為未來具有經濟前景的重要鈦資源，目前這些地區還在進一步調查中。

2.1.7 莫桑比克

莫桑比克的鈦資源主要集中在該國中南部的Moma礦床中，距楠普拉城160 km處。該礦區含鈦礦物為鈦鐵礦、金紅石、鋯石，Moma砂礦床主要由中細粒粉砂和黏土組成，礦化成分主要包括85%的鈦鐵礦、5%鋯石和2%的金紅石，另外還包含少量獨居石、十字石和石英。截止到2011年12月末，已探明儲量：鈦鐵礦約2 600萬t，鋯石礦180萬t，金紅石礦55萬t。目前，Moma項目由愛爾蘭肯梅爾(Kenmare)公司經營。

2.1.8 塞拉利昂

塞拉利昂盛產高品位的天然金紅石礦，且礦產資源量超過840萬t。塞拉利昂的金紅石礦區大部分位于塞拉利昂南部沿海平原的帝國主義山附近，離首都約135 km的距離，礦區總面積約1 000 km2。礦區內擁有20個儲量級別較高的礦床，其中有四個礦床世界聞名，分別是Gbangbama礦床、Sembehun礦床、Rotifunk礦床和Kambia礦床。大部分礦床形成于Gbangbama山脈之中，以及沿岸潮汐低平地帶。

2.2 全球主要鈦礦原材料供應商及主要礦山項目

2017年全球鈦礦原材料產量為708萬t(以TiO2當量計)，其中前十大供應商產量約占全球總供應量的79%，前六大供應商壟斷了超過60%的市場份額(表3)，其中，力拓(Rio Tinto)、伊魯卡(Iluka)和特諾(Tronox)分別控制了加拿大、澳大利亞、南非主要的鈦礦資源和原料供應。目前，中國雖然存在眾多中小型鈦礦原材料生產企業，但還沒有能躋身全球前十位的企業，且產量和質量上都不能滿足國內下游企業對鈦原料的需求，每年仍需要從越南、澳大利亞等國進口大量的高品質鈦原料。

表3 全球主要鈦礦原材料供應商情況Table 3 Global major titanium ore raw material suppliers

資料來源：SNL Financial Commodity Profile Titanium，2017

3 全球鈦礦資源供需形勢分析

3.1 全球鈦礦資源供應

根據美國地質調查局(USGS)資料顯示，2017年世界鈦精礦的產量為708.7萬t，相比2016年產量630.5萬t，同比提高了12.4%。產量比較多的國家主要有南非、澳大利亞、中國、莫桑比克、加拿大、肯尼亞等。前6大生產國合計占全球產量的70.58%。全球鈦礦最大的生產商是英國的力拓(RioTinto)集團，主要擁有加拿大、南非和馬達加斯加三個生產基地，其他產量比較大的生產商還有澳大利亞的伊魯卡(Iluka)、南非的艾克斯羅(Exxaro)和美國的克羅諾斯(Kronos)等。由于前6大供應商壟斷了全球超過60%的市場份額，易于形成堅固的價格同盟，在一定程度上控制了鈦精礦的價格走勢。

3.2 全球鈦礦資源需求

據海通證券2017年鈦精礦供需分析統計[9]，全球90%以上的鈦精礦資源用于鈦白粉的生產制造，5%用于生產海綿鈦，其余用于生產鈦材，如制造合金、陶瓷、焊條、玻璃及化學品等。統計顯示，全球鈦產業規模達到185億美元。從需求來看，我國已成為全球最大的鈦精礦市場。目前，擁有從礦石處理到鈦材生產完整產業鏈的鈦工業國家只有4個：美國、日本、俄羅斯、中國。全球鈦行業消費主要集中在亞洲、歐洲和北美洲，這三大地區占據全球90%以上的鈦產品消費需求。

鈦白粉是一種性能優異的白色顏料，是鈦工業生產中消費量最大，用途最廣的一種重要的精細化工產品。以美國為例，鈦白粉的主要應用領域：顏料涂料占58.6%，塑料制品及橡膠占25.5%，造紙占9.4%，其他的占6.5%。海綿鈦的延伸產品為鈦材，海綿鈦和鈦材產量是衡量一個國家鈦工業規模的兩個重要指標，海綿鈦產量反映原料生產能力，鈦材產量反映了深加工能力。具體來看，全球鈦材消費的主要領域是民用航空和工業領域，這兩部分基本上瓜分了鈦材消費市場的93%。目前全球鈦工業已形成中國、美國、獨聯體、日本和歐盟五大生產和消費主體。

吳優[10]分析了全球鈦白粉市場的供需現狀，認為亞太地區仍將是全球最大的鈦白粉消費市場，預測2019年中國的鈦白粉需求量將達到285萬t。另據美通社發布信息稱，2016年全球航空航天領域用鈦量約為15萬t，占鈦材總量的45%，預計到2026年該領域對鈦的需求量年增長率將達到5%。

4 中國鈦資源供應安全分析

4.1 中國鈦資源供應現狀

盡管中國鈦資源較豐富，但多為共生型原礦，含鈦量較低，且主要以巖礦型鈦磁鐵礦形式存在，便于開采利用的金紅石型鈦礦僅占2%。而國內鈦礦提純技術不夠發達，整體設備規模有限，生產出來的鈦精礦品位較低，對于高品位優質鈦礦的需求只能通過進口來滿足。2017年中國鈦精礦凈進口306.51萬t，同比增長20.91%，進口來源國主要為莫桑比克、肯尼亞、澳大利亞、塞內加爾、越南。

4.2 中國鈦資源的需求現狀及趨勢

目前，國內鈦行業存在同質化及中低端鈦產品產能過剩現象，但是對高端鈦加工材的需求呈逐年快速上漲趨勢，國內鈦加工材消費結構如圖2所示，化工領域需求最大，占比達43.40%。賈翃等[11]分析了我國鈦資源市場供需及消費情況，2017年我國在高端領域的鈦加工材需求較2016年有一定增長，預計未來5年內，我國在航空航天、醫藥、船舶和海洋等領域的需求量將呈現加速增長的態勢。

圖2 2017年國內鈦加工材各領域用量占比Fig.2 Ratio of China titanium mill products in different application fields in 2017

4.3 中國鈦資源對外依存度

我國鈦資源總量豐富，同時也是全球第一大鈦資源消費國，但主要以釩鈦磁鐵礦為主，與國外高品質的鈦砂礦相比，鈦純度低，故鈦精礦進口依賴度較高，且釩鈦磁鐵礦一般先用于冶煉鋼鐵，尾礦再用于生產鈦精礦，因此鈦精礦產量受鋼鐵市場影響較大。據產業信息網報道[12]，目前我國鈦資源對外依存度超過30%。

4.4 供應安全分析

從進口來源地分布觀察[13]，我國鈦精礦進口主要集中在印度、莫桑比克、肯尼亞、越南、澳大利亞和塞內加爾6個國家，上述6國進口量占進口總量的近90%，總體來看進口集中度相對較高，2016年莫桑比克、越南和塞內加爾的鈦精礦進口量大幅增長，使得進口集中度略有下降。從長期來看，穩定現有的進口格局，有利于降低我國鈦資源供應的市場風險。

5 全球鈦礦資源戰略布局建議

5.1 開拓海外礦源，降低進口集中度

聚焦“一帶一路”沿線及中非合作論壇框架內國家,如斯里蘭卡、南非、馬達加斯加、塞拉利昂等國。斯里蘭卡位于我國周邊，處于“一帶一路”沿線的關鍵節點，地理位置優勢明顯，易于開采的海濱砂型鈦礦為該國優勢礦種，且該國鈦礦市場對外資持開放態度，適時進入該國鈦礦資源市場，可有效緩解我國對越南鈦礦資源的依賴。南非、馬達加斯加、塞拉利昂等國鈦礦資源豐富，大量易于開采的鈦礦資源沿上述各國海岸帶分布，且相當一部分鈦礦項目仍處于草根勘查階段，在中非合作論壇框架內，進一步加大對非洲鈦礦資源勘查開發及礦權交易投入，有利于保障我國鈦礦資源安全。

5.2 引進國外先進選冶技術，提高自身選礦水平

盡管我國鈦礦資源多為低品位共生型礦床，但資源總量豐富，因此我國鈦礦資源擁有巨大的發展潛質，應積極引進國外先進選冶技術，提高自身選礦水平，提取到更高純度的鈦精礦。

5.3 加大高新技術投入，逐步擴大高端市場

中國是海綿鈦及鈦加工材的第一生產大國，但近年來開工率嚴重不足，總體發展存在“大而不強”的問題，目前正處在結構性過剩的產能調整期。我國鈦行業與國外發達國家的差距主要體現在欠缺材料基礎、原料冶金工藝、熔煉鍛造工藝等方面，航空、醫療、軍事等領域內高端鈦合金產品的可靠性及批次穩定性較差，因此急需引進并加大高新技術投入。目前我國由“制造大國”向“制造強國”逐步轉型，涉及到的諸多領域(航空、海洋、船舶、軌道、新能源、電力、生物醫藥)均與鈦產業相關，為鈦產業向高端市場邁進提供了機遇。

5.4 合并中小企業，充分利用規模化企業資源

多年來，我國鈦行業發展無序，市場競爭較為激烈，反觀美國、日本等發達國家的鈦產業供應鏈均由幾家大企業完成，從而保證了產品價格的穩定，因此整合國內中小鈦企業勢在必行，通過兼并重組形成的企業資源可以促進高附加值產品的開發，使低端市場逐步向高端市場轉型。