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萤石资源现状及战略性价值分析( 萤石的作用和功效)

摘要:

萤石作为我国重要的战略矿产资源,具有明显的资源优势。中国萤石储量连续多年位居世界第二,产量和消费量均居世界第一。2018年,我国萤石进口量首次超过出口量。随着我国氟化工产业的蓬勃发展,未来我国萤石资源的短缺将持续增加。通过对萤石在战略性新兴产业中的地位、全球萤石供需形势、萤石的战略价值等方面的研究。,本文对全球战略思维下我国萤石产业的可持续发展提出六点建议:评估全球产业链分工和供应链管理需求,确保产业安全稳定发展;从战略资源管理的角度,要合理规划萤石产业,提高其国际影响力和竞争力;加强重点地区地质勘查工作,合理引进国外勘查企业,确保资源可持续性;立足中国,推动萤石和氟化工的技术创新和科技进步;促进市场整合和产业结构合理布局;在互利共赢的基础上,我们将与一带一路周边国家共同开发萤石资源和市场。

文本:

21世纪以来,全球工业和科技发展明显加快,各国对矿产资源的需求日益增加。矿产资源的特点是矿产和储量分布不均,世界各地的生产和消费地区差异很大。资源供给安全已成为制约各国社会稳定发展、经济健康运行和国防安全的关键问题之一。虽然我国矿产资源总量大、种类全,但人均资源量仅为世界平均水平的58%,居世界第53位。随着我国工业化、城镇化和现代化的快速发展,未来资源供给与消费的矛盾将更加突出。虽然我国大部分矿产资源优势明显,但部分战略性矿产资源仍存在资源优势逐渐丧失、未来可能过度依赖进口等问题。战略矿产资源安全已经成为影响中国发展和与其他大国博弈的核心问题之一。萤石作为氟含量最高的矿物之一,广泛应用于新能源、国防、半导体、医疗等新领域。除了用于冶金、水泥、玻璃等传统行业外。,而其战略价值也日益凸显,吸引着各国的目光。萤石作为重要的不可再生非金属资源,已被中国、美国、欧盟等国家或地区列为战略矿产资源或关键矿产。虽然我国萤石资源优势明显,但随着近年来下游产业的快速发展,资源缺口逐年加大,资源优势不再明显。在研究战略矿产资源内涵和定义的基础上,分析了我国萤石产业的现状和发展趋势,并对中美贸易摩擦背景下我国萤石资源的战略价值进行了初步研究,就如何实现萤石产业的可持续发展提出了相关建议。

1.战略性矿产资源概述

1.1、战略矿产资源的定义

战略矿产资源的定义在不同时代有不同的内涵。从第二次世界大战到冷战结束,从国防安全和军备竞赛的角度,将战略矿产资源定义为在应急准备状态下潜在需求和需求时间不确定的矿产资源。随着冷战的结束,国际关系进入相对稳定期,全球资源贸易暂时缓解了各国的资源需求。进入新世纪后,稳定的国际环境带动了全球经济和新兴产业的快速发展和壮大,战略性矿产资源的内涵也从满足战备需要逐步转变为保障国民经济健康运行和战略性新兴产业快速发展。目前,我国学术界对战略矿产还没有形成统一的认识。陈玉川(2002)认为,战略性矿产资源是国民经济、社会发展和国防安全不可或缺的资源,在国内得不到保障,却能影响国际市场。齐亚斌(2002)认为战略矿产资源是国防和经济建设所必需的,战时进口,在我国具有资源优势或短缺。赵阳(2011)认为,战略性矿产资源不仅对国家发展具有重要意义,而且兼具自然属性和商业属性,其概念应在社会发展的不同时期进行动态调整。王(2019)和等人(2019)认为,战略矿产资源的定义应根据国家不同的经济技术发展阶段,结合自身资源禀赋特点和发展战略进行动态调整。

一般来说,战略性矿产资源不仅包含维护国家安全、社会稳定发展、科技长期进步、生态持续平衡等要素,还包含国家间角力和国际话语权的内涵。矿产资源的定义和覆盖范围随着国际关系的变化、科学技术的发展趋势和国家意志的转移而动态调整。

1.2.战略性新兴产业重新定义矿产资源的战略价值。

过去,各国关注的重点是战略矿产资源,主要是能源和金属矿产资源。非金属矿产资源由于种类繁多,应用领域有限,一直以来受到的关注较少。随着第四次工业革命的到来,近年来,以非金属矿物为原料或添加剂的石墨烯、清洁能源、环保、生物技术、信息技术等战略性新兴产业受到各国的高度重视。因此,现代矿业作为发展的排头兵,必然面临结构调整和格局重塑。非金属矿物越来越受到各国政府的重视。欧盟发布的“关键矿物”中非金属矿物的数量从2010年的2种增加到2017年的9种。2012年,美国能源部发布的《2011年重点矿产及原材料战略》中列出的“重点矿产”均为金属或类金属矿产。到2017年,特朗普总统签署的《确保关键矿物安全可靠供应的联邦战略》(13817)总统行政命令中定义的“关键矿物”增加了四种非金属矿物。在2016年公布的《中国国家矿产资源规划(2016-2020年)》中,24种“战略性矿产资源”中有4种非金属矿产。战略性新兴产业的发展迫使战略性矿产资源被重新定义,其包含的矿产资源类型主要为能源、黑色金属、贵金属和“三稀有”矿产,相关非金属矿产逐渐增多。战略非金属资源的保障程度已成为评价国家在第四次工业革命中发展潜力的重要指标。

2.萤石在战略性新兴产业中的地位和作用

2.1.萤石的主要成分

氟素有“工业味精”之称,在航空航天、半导体、通信、环保技术、新能源等战略性新兴产业中常被用作添加剂。世界上只有萤石(氟含量48.9%)、冰晶石(氟含量54.3%)、水镁石(氟含量61%)等少数几种矿物具有工业开采价值。萤石的化学式是CaF2。萤石作为世界上氟含量最高的矿物之一,可以在岩浆、沉积、热液等各种地质条件下形成。,具有分布广、规模大的特点。截至2018年底,全球萤石储量已达3.1亿吨,萤石已成为全球氟资源最重要的矿物原料供应商。以氟化工为主导的战略性新兴产业受到各国的高度重视。萤石作为其主要原料,又被称为“第二稀土”,已被中国、美国、欧盟、日本等国家或经济体列入战略矿产资源名录。

2.2.萤石的主要用途

萤石用途广泛,在全球钢铁工业、铝冶炼工业等传统领域和其他行业(如玻璃、玻璃纤维、水泥、陶瓷)的消费量分别占25%、18%和5%。在钢铁工业中,萤石作为助溶剂,可以降低不溶物的熔点,促进熔渣流动。在铝冶炼行业,氟化铝作为电解铝行业的辅助材料,可以促进溶质熔点的降低和电解液电导率的提高。在建材、玻璃、水泥等行业中,萤石常被用作提高产品性能的辅助原料。虽然传统行业萤石占比接近48%,但在国家对钢铁、电解铝、水泥等行业产能削减的要求下,上述传统行业普遍呈现增速放缓或下降的趋势,因此未来传统行业对萤石的需求可能呈现逐年下降的趋势。

氟化工流程图

除上述传统行业外,氟化工行业消耗萤石最多,消耗比例为52%。氟化工以氟化氢的生产为基础,根据其终端产品的应用领域,可分为无机氟化工和有机氟化工两个方向。无机氟化工主要应用于含氟电子化学品、含氟特种气体、其他无机氟化物等。产品广泛应用于半导体制造、电池材料、光学材料、绝缘气体等领域。有机氟化工主要用于生产氟碳产品、含氟聚合物和有机含氟化学品。产品应用于制冷剂、发泡剂、氟油、医药、农药、液晶、离子交换膜、半导体制造等领域。随着我国氟化工的蓬勃发展,未来氟化工对萤石的需求可能会持续增加。

2.3.氟化工产品作为新材料,在战略性新兴产业中具有更广阔的应用前景。

“十三五”期间,我国氟化工产业升级加快,含氟精细化工产品产业规模日益壮大。作为“工业味精”,中高端含氟材料在新能源、新能源汽车、新兴信息、新医药、节能环保、航空空航天等战略性新兴产业中的重要性日益凸显。例如,在新能源和新能源汽车行业,含氟材料被用于制造光伏发电、二次锂离子电池、质子交换膜电池、风电涂料等。因为它们耐化学腐蚀、耐热、耐老化、绝缘和低折射率。在新兴的信息产业中,氟化工产品广泛应用于电子产品的光刻、刻蚀、精细薄膜制备、清洗和除杂等工艺过程。在新制药工业中,含氟化合物由于其在脂类中的易溶性、安全性、健康性和副作用小,被广泛用于制备新的药物产品,如抗癌剂、麻醉剂、杀真菌剂和动物药物。

随着科技的进步和战略性新兴产业的快速发展,氟化工产品的应用场景不断扩大。赵立群(2018)预测,未来几年,全球氟材料市场需求将以每年3.2%的速度持续增长。发展战略性新兴产业,不仅会提振我国氟化工产业的质量,还会促进萤石产业的长期繁荣。

3.世界萤石资源现状

萤石矿产资源广泛分布于世界各地,在各大洲40多个国家都有发现。美国地质调查局发布的数据显示,截至2018年底,全球已探明萤石储量为3.1亿吨(矿产量),较2017年增长14.8%。世界萤石资源分布不均衡,不同地区差异较大。环太平洋成矿带萤石储量占全球萤石储量的1/2以上,是世界萤石资源的主要分布区。从探明储量来看,墨西哥排名第一,占世界萤石储量的21.9%;中国位居第二,占世界萤石储量的13.5%;南非位居第三,占世界萤石储量的13.2%;蒙古国排名第四,占全球萤石储量的7.1%。其余已知储量主要分布在北美、东亚和南部非洲。历史上,世界萤石资源格局相对稳定。自2000年以来,墨西哥、中国、南非和蒙古长期位居世界萤石储量前四。截至2018年底,这四个国家的萤石储量约占世界总量的55.8%。

萤石是中国的优势矿物。截至2018年底,全国已发现萤石矿床及矿点1000余处,勘查记录萤石产区805个,矿产储量平衡表(《2019年全国矿产资源储量公报》)。萤石矿床在中国分布广泛。除天津、上海、宁夏部分省(市、区)外,其他省(市、区)均有分布,主要分布在浙江、内蒙古、湖南、江西、福建、河南等地。大中型萤石矿床集中在东部沿海地区、华中地区和内蒙古中东部地区。

值得一提的是,我国现有萤石资源中,单一型优质萤石矿床多,储量少,而伴生(共)型矿床少,储量大。如湖南郴县柿竹园钨锡钼铋矿伴生萤石资源(矿物)达7066.51万吨,平均品位20.37%。现有矿床中富矿少,贫矿多。在已查明的总资源中,单一萤石矿大部分品位在35%-40%之间,品位大于65%的富矿(可直接作为冶金块矿)仅占单一萤石矿床总量的20%,而品位大于80%的高品位富矿仅占总量的不到10%。

4.全球萤石供需形势分析

4.1.全球萤石供需现状

目前,中国是全球萤石的最大消费国,约占全球消费总量的60%。此外,美国、墨西哥和西班牙也是全球萤石消费的重要地区,分别约占全球萤石消费的6%、5%和5%。

从萤石资源产量分析,中国、墨西哥、蒙古、南非、越南等发展中国家是全球萤石资源的主要供应国,五国的供应总量约占市场份额的91%,其中墨西哥和中国是全球萤石储量最丰富的国家。

目前,世界氟化工行业呈现出高集中度、高垄断性的特点。世界八大著名氟化工企业主要分布在美国、日本、西欧等发达国家。这些企业技术优势明显,产品已覆盖整个高端氟化工产业链,长期占据全球有机氟材料总产能的80%、气体氟化工产能的70%。但这些国家萤石产量很少或没有,消耗的萤石原料和初级萤石化工产品主要依赖进口,说明世界萤石资源的供给地和消费地严重分离。

4.2.中国萤石供需分析

作为全球最大的萤石生产国,我国萤石出口约占全球萤石贸易的40%-50%,在世界萤石贸易中占有重要地位。然而,近年来中国萤石进出口形势的变化值得我们关注。

2018年中国萤石进出口比例:(a)出口图,(b)进口图。

2018年,中国共向印度、日本、韩国、荷兰和德国出口萤石31.23万吨,占中国萤石出口总量的77%,其中东亚的日本和韩国分别占21%和17%。2011年我国萤石出口量达到72.24万吨,之后出口量逐年下降,2018年稳定在40.4万吨。虽然我国资源优势明显,但随着我国氟化工产业的快速发展,2011年至2018年我国萤石进口量也在逐年增加,特别是2017年至2018年,我国萤石进口量从16.22万吨激增至51.07万吨,进口量首次超过出口量,因此我国成为萤石净进口国。2018年,中国从邻国蒙古国、缅甸和越南进口的萤石占中国进口总量的84%,“一带一路”沿线国家成为中国萤石最重要的进口来源。近年来,影响中国萤石出口下降、进口增加的因素错综复杂。一方面,在国家供给侧改革、安全环保政策收紧、淘汰落后产能的背景下,部分矿山企业产能有限,导致国内萤石产量下滑。另一方面,国内氟化工产业转型升级阶段成效显著。新能源、新材料等新产品市场需求迫切,行业景气度不断提升,萤石需求明显增加。此外,国内萤石生产成本逐年上升,国外进口萤石生产成本相对较低也是进口萤石增加的原因之一。

作为世界第二大经济体,中国对萤石资源的需求不断增加。未来我国萤石很可能主要依赖进口,国内萤石资源的供应和安全将成为影响我国萤石产业稳定发展的重大隐患。

5.全球战略思维下的可持续发展

利用萤石资源优势,经过几十年的艰苦奋斗,我国氟化工产业基本布局已初具规模,基础氟化工产品和氢氟酸产量均居世界第一。然而,中国作为基础氟化工产品供应商的角色并没有发生实质性变化。目前,全球氟化工行业总体呈现以下特点:一是美国、日本、西欧等发达国家和地区的高端氟化工产品的品类、产量和质量长期处于全球领先地位;二是上述氟化工强国将部分初级氟化工产品的生产能力转移到中国等萤石资源丰富的国家,再从这些国家大量进口萤石或初级氟化工产品进行深加工;第三,跨国公司加强了对新产品、新技术的知识产权保护。在贸易保护主义和反全球化力量的背景下,应重新审视全球产业链分工,将萤石基础产业的优势转化为在战略竞争中的影响力和控制力,推动创新和产业升级。

5.1.从全球产业链分工和供应链管理的角度评价萤石等战略性矿产资源。

改革开放以来,在全球产业链分工的助力下,中国经济凭借自身的人口、资源、基础产业齐全等要素禀赋优势,在过去40年里快速发展,成为全球化的最大受益者之一。全球化背景下,通过对信息流、物流和资金流的控制,围绕核心企业,将产业链中的所有参与者连接成一个完整的功能网络链结构——供应链。随着信息技术的发展,供应链管理使得供应链运作更加优化。但近年来,以美国为代表的保护主义势力阻碍了全球化进程,在自由贸易前提下形成的全球产业链分工和供应链管理受到极大挑战。地缘政治、经贸政策乃至意识形态的不确定性,必然要求重要核心产业重新评估产业链中的供给安全。萤石作为一种战略资源,也要从资源供给的可持续性、稳定性、及时性、充分性和经济性等方面进行评价,以满足新的全球政治经济环境下全球范围内产业链分工和供应链管理的需要,确保产业发展的安全稳定和优势延续。

5.2.对萤石产业发展进行深入研究和规划。

虽然我国萤石产业越来越受到各方关注,但仍存在发展粗放、信息不对称、上下游企业生产联动不足等问题。随着战略性矿产资源和矿产内涵的重新界定,萤石和氟化工的研究逐步展开,但我国萤石产业在高质量发展的思路下仍缺乏整体研究和规划。各行业主管部门对所辖区域进行单独指导,借助热点话题不断炒作社会资本。然而,在政策预期不明确的情况下,对民营企业主导的萤石矿进行掠夺性开采,已经成为影响产业可持续发展的潜在问题。萤石产业发展的总体布局应从战略资源管理的角度出发。首先可以搭建萤石产业大数据平台,完善基础管理数据,构建萤石产业知识图谱,为宏观规划和科学决策奠定坚实基础。其次,科学规划萤石资源产业布局,以高质量发展为导向,树立“全国一盘棋”理念,打破行政区域限制,从资源禀赋、投资环境、产业合作、生态环境、经济效益、社会发展等方面进行综合评价。在此基础上,规划出符合一定时期发展需求的合理产业发展布局,引导上下游产业协调发展。第三,研究优势战略资源和优势产业如何在国际竞争中拥有和保持影响力和竞争力,加强能力建设。

5.3、加强地质勘探工作

对具有明显运输优势的浅层、高品位、低杂质、易开采萤石资源的长期过度开发,导致我国萤石资源由优转劣,储量开采比不足世界平均水平的四分之一。2018年我国萤石进口量首次超过出口量,从侧面印证了我国萤石资源优势逐渐弱化,资源安全程度逐年降低。提高资源自给率是解决我国萤石资源安全的根本途径。为保障我国萤石资源储量的增长,可从以下几个方面入手:一是继续加强成矿理论和找矿规律研究,力争在新理论、新方法的基础上实现找矿突破;其次,继续加强国家地勘资金在重要找矿领域的投入,适度引入社会资本参与找矿勘查活动;三是合理引进国外勘查企业,利用国外先进技术经验,合作共赢,为萤石勘查注入新活力。

5.4.促进技术创新和科技进步

随着选矿技术的提高,伴生(共)型萤石被多种矿物综合开发利用,实现了“一矿多矿”。在提高矿产综合回收率和资源量的基础上,可以有效兼顾生态环境保护。目前伴生矿产资源在生产成本上具有一定竞争力,但与下游氟化工产业的区域匹配集中度仍较弱。未来,在政策和专项资金的支持下,要促进技术开发和产业转移,充分利用氟资源。

下游氟化工企业应继续推进技术创新和科技进步。要立足本土科技发展,加快高端氟产品的科技攻关进度,确保我国氟化工产业链所有产品的技术自主性。2019年6月,高性能氟树脂、高性能氟橡胶、含氟精细化学品等相关产业和技术被列入国家发展改革委和商务部联合发布的《鼓励外商投资产业目录(2019年版)》,这也表达了中国对友好的国际先进氟化工企业和本土企业共同开发新技术的开放态度。立足本土理念,加强国际合作,推动我国氟化工由低品质产品过剩向精细化产品转化,共同为我国萤石产业高效、高价值、可持续发展创造良好环境。

5.5.促进市场一体化

我国萤石矿“小、散、乱”的特点,造成了萤石资源无序开采、资源浪费、安全环保隐患大等问题,严重影响了我国萤石产业集中供应安全和上下游产业协同发展进程。2010年,工信部等七部门联合发布了《萤石行业准入标准》和2019年工信部起草的《萤石行业标准条件(征求意见稿)》,明确指出要淘汰规模小、技术落后、安全环保不合格的萤石企业,支持其与管理、资金、技术、环保、安全等方面具有优势的大型矿山整合重组,集约发展,提高资源利用率,减少污染,消除。在国家政策引导下,35家萤石矿被工信部列入符合萤石行业准入标准的生产线名单,资源效率与资源公平的平衡得到大幅提升。下游氟化工企业的整合有利于降低生产成本和环境污染,为企业集中精力进行产品升级和技术研发提供保障。对于整个萤石行业来说,市场整合为产业结构合理布局、淘汰落后产能、可持续发展提供了坚实保障。要鼓励引导国有重点大型企业参与战略性小矿产资源开发整合,注重用好产业资金这一市场化投资工具,使国家队在战略性资源保障领域发挥重要作用。

5.6.通过建设“一带一路”提高资源保障程度

随着我国氟化工产业的快速崛起,我国萤石资源的保障程度已成为影响国家安全的重要因素。在提高萤石资源自给率的同时,以“一带一路”共同发展为契机,加强与沿线资源大国合作,共同开发萤石资源,补充国内萤石产业的产业和生产需求。抓住“一带一路”沿线国家快速发展的历史机遇,进一步开拓市场,充分利用我国氟化工企业的价格、质量和产能优势,布局新兴市场,提升我国在氟化工领域的国际地位。借助“一带一路”倡议,激发中国企业活力,充分利用“两个市场、两种资源”,开拓新市场、保障资源供给率,推动产业结构优化升级,逐步提升在全球产业链、价值链中的地位,确保中国萤石产业健康可持续发展。

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