一、萤石行业定义及应用领域分析
萤石,又称氟石,是工业上氟元素的主要来源,是世界上20几种重要的非金属矿物原料之一。纯净无色透明的萤石可作为光学材料,色泽艳丽的萤石亦可作为宝玉石和工艺美术雕刻原料。萤石又是氟化学工业的基本原料,其产品广泛用于航天、航空、制冷、医药、农药、防腐、灭火、电子、电力、机械和原子能等领域。随着科技和国民经济的不断发展,萤石已成为现代工业中重要的矿物原料,许多发达国家把它作为一种重要的战略物资进行储备。中国萤石资源丰富,分布广泛,矿床类型繁多,资源储量、生产量和出口量均居世界首位。
我国的萤石主要消费领域是钢铁工业、炼铝工业、化学工业、水泥和玻璃工业等。我国萤石的年消费量为150万吨左右。
1、化学工业:全球萤石产量的一半以上用于制取氢氟酸
氟化工产品是高新技术产业所必须的基础材料之一,氢氟酸是氟化工产业链的起点,而萤石是制取氢氟酸最经济、最关键的矿物原料。目前世界萤石产量的一半以上用于制取氢氟酸(化学工业需要高品位的萤石,一般在酸级以上)。
在无机氟化工产业链上,以氢氟酸为起点,可以合成氟化铝和人造冰晶石等铝用氟化盐、以及氟化钠和氟化镁等;生产喷气机液体推进剂,以及导弹喷气燃料推进剂用于航天航空工业;用氢氟酸提纯核燃料用于核能源工业;在石油化工、半导体制造、杀虫剂、防腐剂、防护剂、添加剂、助熔剂和抗氧化剂等领域已有广泛应用。
有机氟化学工业中,氢氟酸主要用于生产含氟烷烃。含氟烷烃(如HFC-134a)可以用于工业和民用制冷系统,也是含氟聚合物的主要原料。
2、冶金工业:萤石用量在下降
由于萤石能够降低难熔矿物的熔点,早期萤石作为助熔剂用于钢铁和有色金属冶炼。通常,每吨铁需要萤石6-9kg,每吨钢需要萤石2-9kg。冶炼用萤石矿石一般要求氟化钙含量大于65%。
由于以下2个主要原因,萤石在冶金工业的用量正在下降:在冶金时,萤石会侵蚀炉衬,减少炉子的使用年限,同时在生产过程中会造成环境的氟污染;萤石资源越来越少,价格越来越高。因此,冶金工业正在采用白云石和石灰为助熔剂替代部分萤石。
3、建材工业
在建材工业中,萤石作为添加剂用于玻璃、陶瓷、水泥等生产过程中。
萤石在建材行业的应用
应用行业 | 具体应用 |
水泥行业 | 作为矿化剂,萤石能降低炉料的烧结温度,减少燃料消耗,同时还能增强烧结时熟料液相粘度,促进硅酸三钙的形成。水泥对萤石质量要求不严,一般CaF2含量在40%以上即可,对杂质含量要求也高。 |
玻璃行业 | 作为助熔剂和遮光剂,萤石能促进玻璃原料的熔化,提高玻璃质量。普通玻璃板材,萤石加入量为炉料的1%;碱性玻璃球,萤石的加入量为1%-2%;氧化玻璃,萤石加入量则为3%;白色、乳色、彩色玻璃的生产过程中,萤石除作为助溶剂外,还作遮光剂,加入量为护料的10%-20%。玻璃工业对萤石的质量要求较严格,要求CaF2>80%,Fe2O3<0.2%。 |
陶瓷行业 | 在陶瓷工业中,萤石主要用作瓷釉,它能在瓷釉生产过程中起到助色和助熔作用。瓷釉生产中的萤石加入量一般约10%-20%。陶瓷工业对萤石质量一般要求为:CaF2>95-96%,Fe2O3<0.12%,SiO2<3.0%,CaCO3<1.0%。 |
铸石行业 | 在熔炼铸石时,萤石也是很好的熔剂,加入量为0.29%-1.5%。萤石的加入有利于调整铸石的成分,降低熔融温度,增加流动性。铸石工业用萤石的质量要求为:CaF2>85%。 |
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4、其他用途
在光学工业中,萤石为光性均质体,折射率很低,红外线和紫外线透过性很好,因而可制成无球面像差的光学物镜、光谱仪棱镜和辐射紫外线及红外线的窗口材料;萤石还可作砂轮的粘合材料;色泽鲜艳的萤石可作美术工艺品。
随着下游需求的增大,萤石出现供不应求的局面,我国萤石出口主导国际萤石价格。随着冶金、建材、氟化工的高速发展,尤其是氟精细化工的高速发展,下游需求增速远远超过了萤石供应增速,再加上在全球萤石贸易中重要地位的中国开始实行限制出口政策,导致全球萤石供应紧张,萤石价格也一路攀升。
二、萤石行业供需情况分析
中国是全球主要的萤石生产国,但开采强度大。2017年中国共生产萤石380万吨,占全球的比重高达63%。但实际上,中国的回采比仅为11年,远远低于全球平均水平。说明中国的萤石资源开发强度过大。为此,萤石已经被我国定义为战略性资源。
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萤石是国家战略资源,被誉为“第二稀土”,其生产受到国家的严格控制。2010年国务院发布《国务院办公厅关于采取综合措施对耐火黏土萤石的开采和生产进行控制的通知》,提出了控制萤石生产总量、有效实施出口措施、提高资源税、制定全国性萤石行业准入标准等四点要求。工信部联合七部委立即采取措施,配套出台了《萤石行业准入标准》,下达了各省萤石开采指标等,对萤石实行开采和生产双重总量控制。2016年,萤石被列为国家战略型矿产资源名录,而且禁止外商投资于萤石勘查和开采。在严格的管控下,自2011年开始,国内萤石的产量实际上整体上呈下滑的态势。
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中国的萤石开采规模普遍偏小。我国萤石开采企业以小型企业为主,规模较大且在行业内有较大影响力的萤石采选企业仅几家,集中分布在浙江、江西、内蒙古和湖南等萤石资源大省。由于矿山规模小,环保、安全生产等成为制约萤石小矿山开采的主要因素。特别是在2017年以来,随着全国对于矿山环保、安全生产的整顿更加严格,部分小型矿山生产也受到影响。
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受国内消费数量及萤石产品价格等因素的影响,近年来国内萤石消费市场规模呈现出较大幅度的波动,2011-2012年国内萤石产业规模一度超过90亿元,2013年以来受价格及消费数量下滑的影响,2016年国内萤石需求市场规模回落至61.37亿元,2017年我国萤石行业市场规模为62.66亿元,同比增长2.1%。
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三、萤石行业前景展望
随着社会经济不断发展,工业等领域取得了进一步发展,社会对能源的需求量日渐增加。萤矿石作为我国能源的一部分,是氟元素的主要来源,在促进工业生产发展等方面具有十分重要的作用。
传统萤石氟化工产业模式忽视了可持续发展的重要性,对资源进行过度开采,我国萤石氟化工已经成为产业大国,但与产业强国仍然存在一定距离,基于此,为了能够实现可持续、健康发展,增加萤石资源储备量,需要加强以下几个方面的工作:
其一,调整产品结构,产品结构作为产业发展的重要基础,其合理与否直接决定未来发展方向。因此,要结合实际情况,并坚持科学发展观,调整并优化产品结构;
其二,加强产业并购,实现资源整合,进行优势互补,进而实现共同发展目标;
其三,技术始终是各个行业发展的关键推动力,加强技术研究,提高开采及生产技术,减少能耗十分必要;
其四,由于萤石矿在开采过程中存在环境污染问题,所以,国家要发挥自身宏观调控作用,加强监督萤石矿开发工作,督促企业注重环境保护,进行绿色开采;
其五,加强对萤石资源及初级产品出口的控制,避免过度出口,降低本国资源储备量。
相关报告:华经产业研究院发布的《2019-2025年中国萤石行业发展趋势及投资前景预测报告》