銻是全球重要的戰略資源,也是稀缺資源。中國具有世界性資源優勢的礦種較多,如稀土、鎢、錫、銻、鉬、釩、鈦、鋇、鉍等,但目前真正令國際社會關注的,除稀土外還有寶貴的銻礦。
銻是一種稀少的類金屬元素,在地殼中的含量僅為0.0001%,目前已知的120種含銻礦物,只有10種具有工業價值。銻有獨特的熱縮冷脹性,無延展性,在常溫下不會被空氣氧化。隨著科學技術的發展,銻的上述屬性現已被廣泛用于生產各種阻燃劑、合金、陶瓷、玻璃、顏料、半導體元件、醫藥及化工等領域,并不斷推進在新材料、新能源電池上的應用,應用前景廣闊。
而隨著國內銻資源儲量不斷減少,礦山開采深度、難度越來越大,選礦成本越來越高,冶煉技術要求越來越嚴,導致銻完全生產成本逐年上升。
國外銻的應用越來越廣,并將銻納入國家重要戰略儲備資源。在加強收儲的背景下,目前,銻價80000元/噸的價格被市場嚴重低估。
一、銻市場的基本情況
(一)儲量
一是全球儲量情況。據美國地質勘探局2020年數據顯示,全球銻資源儲量約為200萬噸。
從地區分布來看,世界銻資源主要分布在環太平洋沿岸、地中海地帶以及中亞天山構造成礦帶。其中,太平洋構造成礦帶銻礦資源最為豐富,約占銻資源總量的77%。
從國家分布來看,主要分布在中國(48萬噸)、俄羅斯(35萬噸)、玻利維亞(31萬噸)、吉爾吉斯斯坦(26萬噸)等國家。中國是全球銻資源最為豐富的國家,中國銻資源儲量約占全球總儲量的24%。
二是中國儲量情況。國內銻資源主要分布在湖南。我國現已探明的銻礦有171處,主要分布在湖南、廣西、西藏、云南、貴州和甘肅,6省查明的資源儲量合計占總資源儲量的87.2%。銻資源儲量最大的省份是湖南,湖南省銻資源主要集中在婁底、懷化地區。此外,貴州的萬山、務川、丹寨、銅仁、半坡;廣西壯族自治區的南丹縣;甘肅省、陜西省等也均為我國主要的銻礦產區。
三是進口貿易情況。目前,我國銻進口主要以銻精礦為主,其次是硫化銻、氧化銻。2002年至2009年,銻精礦年均進口2萬噸;2010年至2018年,增至年均6.1萬噸;近5年來,銻精礦年均進口量在5.5萬噸以上。但受疫情影響,2020年、2021年我國進口銻原料小幅減少,全年進口銻精礦分別為4.27萬噸、3.54萬噸。
全球銻資源分布情況
(數據來源:美國地質勘探局)
從全球銻資源儲量來看,主要呈現三方面變化:
一是全球銻資源靜態采儲比非常低。2014年,根據美國地質勘探局統計,全球探明銻礦儲量約為180萬噸;到2022年,全球探明儲量為200萬噸,總量只增加了20萬噸;2021年,世界銻礦產量11萬噸,折算靜態儲采比僅為18。而同期鐵礦石儲采比為35、銅儲采比為43、鋁土礦儲采比為80。
二是中國占有銻資源比重逐年下降。2014年,中國擁有95萬噸銻礦儲量,占全球銻資源儲備的53%;到2020年,中國僅占全球銻資源的24%。
三是我國在銻市場由資源主導轉向冶煉主導。近年來,國內銻礦資源快速消耗,儲量卻增長乏力,我國已逐步由銻資源、銻冶煉雙主導地位,逐步轉變為銻冶煉主導者,且國內原料愈發緊張,銻資源進口依存逐年提高。
(二)生產
中國是全球最大的銻生產國,銻生產技術領先、產業鏈齊全。目前,全球銻礦山礦石處理能力約為380萬噸/年,國內約300萬噸,中國占全球礦山處理能力的78%。全球冶煉產能約23萬噸,國內達16.5萬噸冶煉產能,中國占全球冶煉產能的71%。
銻的冶煉生產工藝,主要看銻和什么元素伴生。脆硫鉛銻礦用熔池熔煉技術,金銻共生礦用分離提取技術,單一硫化銻礦用揮發熔煉技術等。整體來說,行業內有兩種處理工藝:一是火法工藝,熔池熔煉或鼓風爐揮發熔煉或平爐焙燒——反射爐還原、精煉;二是濕法工藝,利用酸性或堿性體系,用化學方法提取。目前,湖南黃金具有火法、濕法兩套工藝,其濕法工藝在能耗、排污、生產成本等方面越來越顯示出優越性。
目前,湖南黃金、閃星銻業是全球銻市場主要生產商。但隨著環保壓力加大、生產成本升高、國內銻礦山資源供應能力逐步下降,為了降低運輸等費用,國內礦山、冶煉企業、技術人員逐步向境外發展。越南、緬甸、塔吉克斯坦、俄羅斯等國家銻品生產能力將逐步提升,如塔吉克斯坦的塔鋁金業,近年就被西藏華鈺礦業并購。
(三)消費
中國是全球最大的產銻國,同時也是全球最大的銻需求國。2021年,全球銻消費合計約13.9萬噸,中國消費約8萬噸。從銻市場的消費結構來看,用于阻燃劑生產的銻約占銻消耗總量的55%左右,鉛酸電池占比15%,聚酯催化占比15%,玻璃陶瓷占比10%。銻的主要消費在阻燃行業,而高性能鋼材、太陽能光伏電池等領域需求增長迅速。2021年,太陽能光伏電池產量為23405.4萬千瓦,同比增長42.1%。
二、銻價因素分析
目前,1號銻錠價格在80000元/噸左右,其價格被市場嚴重低估。銻在全球經濟、民生方面具有重要地位,隨著其優秀性能不斷被開發,高品質產品不斷推出,需求不斷增長。而資源儲采比不斷下降,生產成本連續攀升,小、散銻企的關停,大企業控制性開采,銻市場正由供給過剩轉向需求偏緊,銻的稀缺性將更為凸顯。另外,美國將銻的收儲提上議程,相信全球對銻的價值將會重新評估,銻產品價格的上升已成必然。
(一)成本逐年增加
國內現有的大型銻礦山開采年限均超過30年,這些礦山普遍面臨開采難度深度加大、安全環保政策收緊等問題,導致銻生產成本逐年上升。
國內大部分銻礦由于礦脈薄,受限于已成型的開拓系統,難以實行機械化采礦,傳統采礦方法又面臨人力成本和生產成本剛性上升的困境。隨著采礦深度不斷增加、難度加大,銻礦開采成本將保持逐年上升趨勢。
銻的選礦環節產生廢水、尾渣,冶煉環節產生廢氣和廢渣,隨著國家安全環保政策日益收緊,銻生產企業在安全、環保方面的投入將與日俱增,將進一步推高銻的生產成本。
(二)中國儲量逐年減少
一是前期過度開采。2009年以前,涉銻企業無序開采、亂挖濫采現象嚴重,同時還向世界供應絕大多數比例的銻產品。據統計,2004年至2009年,全球平均每年88.27%的銻礦產量源自中國,年產量從1990年的5.48萬噸上升至2009年的17萬噸左右,增幅210.22%,而同期全球產量增幅僅為92.8%。
二是新增探礦不足。1991年,國家將銻列為保護性開采資源,2009年加大監管力度,大幅減少了對銻鎢等礦權的審批,國內銻資源儲量大幅減少。
2009-2021年銻礦砂及其精礦進口統計
(數據來源:中國海關)
(三)中國產量呈下降趨勢
2011年,中國銻錠產量為12.2萬噸,2019年下降至8.6萬噸左右,相對2011年下降29.5%。從區域產量來看,中國銻礦生產集中于湖南,產量占全國的85.9%,其次是云南、廣西,產量占比9.02%。2016年至2019年,中國銻品產量由28.51萬噸下降至22.68萬噸,下降20.44%。
(四)需求預期增長
一是銻消費總量穩步增加。從銻的消費統計數據來看,2000年至2019年,銻需求量僅在2001年和2009年小幅下跌外,其余年份均緩慢增長。預計“十四五”期間,我國的銻消費增量將主要來自阻燃劑、鉛酸蓄電池、聚酯工業、半導體等領域,分別增長29.7%、31%、28.4%,其中光伏玻璃有望成為銻需求的最大增長點。全球銻需求量在不考慮戰略收儲需求的情況下,預計將由2019年的13.0萬噸銻金屬量增長至2025年的17.9萬噸銻金屬量,年均復合增長率在5%左右。
二是阻燃行業需求更加剛性。阻燃劑對于國家資源安全、民生改善具有不可替代的重要地位和意義。阻燃行業也是政策驅動型行業,阻燃劑需求增長總是伴隨著大型火災的發生。2009年2月9日,在建的中央電視臺電視文化中心發生特大火災,2010年11月15日,上海余姚路膠州路一棟高層公寓起火等事件的發生,而后提出消防、防火、阻燃標準的制定,為阻燃劑長期需求提供了保證。從近幾年統計數據來看,阻燃需求占比雖受其他行業需求高速增長影響有所下降,但絕對消費數額逐年增長。近期,影響較大的火災事故勢必會引起各級消防監管部門從嚴監管阻燃產品的剛性應用,將刺激銻在阻燃市場的需求。
三是光伏需求潛力巨大。光伏玻璃的主要原料成分包括石英砂、純堿、石灰石等。焦銻酸鈉在光伏玻璃中主要起澄清作用,由于焦銻酸鈉在分解溫度范圍內,不必經過由低價到高價的轉變,就能直接分解放出氧氣,因此焦銻酸鈉作為一種優良的澄清劑被主流光伏玻璃企業所選擇。
近年來,全球綠色能源產業快速發展,伴隨著光伏發電成本大幅下降,疊加國內碳中和政策推行,光伏行業規模持續擴大。以目前的增長速度測算,光伏玻璃需求量有望由2019年的6.9億平方米增長至2025年的40億平方米,年均復合增長率高達34%。焦銻酸鈉在光伏玻璃的生產制造中,用量一般保持在0.2%~0.4%,保守假設焦銻酸鈉添加比例維持在0.25%,根據測算,焦銻酸鈉需求量將由2019年的1.62 萬噸增長至2025年的10.04萬噸,銻金屬需求量將由2019年的0.79 萬噸增長至2025年的4.9萬噸,年均復合增長率36%;光伏玻璃在銻的下游需求結構中,有望由6%增長至27%。光伏行業的快速發展,將大幅增加銻需求缺口。
四是銻在高性能鋼材中的研究和應用越來越廣。目前,全國有湖南鋼鐵、唐山鋼鐵、邯鄲鋼鐵等多家鋼鐵公司已開始研究并已生產出耐硫酸露點鋼等高性能鋼材,并預示著很好的市場前景。耐硫酸露點鋼主要加銻元素有助于提高鋼的耐腐蝕性,銻可以同時抑制金屬的陽極溶解反應和陰極析氫反應,降低腐蝕電流密度,增大金屬的電荷轉移電阻。銻添加在金屬表面,可以在腐蝕介質中形成 五氧化二銻,穩定性比鋼基體更高,有利于阻礙金屬基體受到腐蝕介質的進一步腐蝕,其抗腐性比普通不銹鋼更強,使用壽命是普通鋼材的 5 倍。
五是在液態金屬電池應用方面前景廣闊。麻省理工學院的GroupSadoway實驗室近期發明了Ambri電池。Ambri電池是一種液態金屬電池,電池由液態鈣合金陽極、熔鹽電解質和由銻固體顆粒組成的陰極組成,銻是Ambri電池應用不可或缺的關鍵礦物。 Ambri電池2023年將用于早期商業產品,并用于電網、新能源領域儲能應用。如果成功工業化與應用,銻需求將大幅增長。
(五)供給維持低位
從供給端總體來看,伴隨著大型銻礦的開采難度越來越大,且新增資源越來越少,品位越來越低,導致銻礦產量增產有限,在中國銻礦產量及選礦產品含銻量持續下降的共同影響下,預計全球銻供給增速將維持低位,供給量將由2019年的14.1萬噸增長至2025年的15.4萬噸,年均復合增長率僅1%。
三、銻的保護措施與建議
作為全球重要的瀕危稀有礦種,中國的優勢資源,對銻的保護性開采、利用,政府、行業、企業應共同努力。
一是加大對銻資源的保護力度。加大銻資源的保護性開采力度,對于落后小散的銻礦、銻冶煉產能進行淘汰,對新增產能嚴格審批,減少銻產業高能耗、高污染問題,確保銻產業綠色環保健康穩定的發展。
二是加大國家收儲力度。國家糧食和物資儲備局應加強與國內企業合作,將銻列為國家重要的戰略物資名單,加強銻收儲力度,保障銻儲量安全。
三是政府、行業加速推進銻產業整合。推動銻產業向規模集團化、生產集約化、產業集群化發展,逐步培育行業龍頭企業,打造中國乃至全球最大的銻及銻品生產和加工研發基地,強化中國在全球銻產業鏈中的定價權與話語權。
四是國家應支持并鼓勵企業加大技術投入。國家應支持并鼓勵創新綠色、環保新工藝,推進銻產業鏈延伸,擴大銻品精深加工規模,提高銻品技術含量;利用銻優良的物理和化學屬性,加強銻用途及新產品研發,力爭在新材料、合金、半導體、新能源等方面的用途有新的突破。
(作者單位:湖南有色產業投資集團)