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钴矿资源形势分析及管理对策建议

2014-04-02张福良胡永达雷晓力杜轶伦

中国矿业 2014年7期
关键词:矿床资源

张福良,崔 笛,胡永达,彭 杰,雷晓力 ,马 骋 ,杜轶伦

(1.中国地质调查局发展研究中心,北京 100037;2.国土资源部矿产勘查技术指导中心,北京 100120;3.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083)

钴资源较为稀少,素有“工业味精”和“工业牙齿”之称,是重要的战略资源之一[1]。2010年10月,国务院发布的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发〔2010〕32号)中提出了重点培育和发展七大战略性新兴产业。经济结构战略性调整为新能源汽车等战略性新兴产业提供了重要发展机遇,战略性新兴产业的发展也离不开多种金属材料。钴元素在军事、航空、石油化工与充电电池等领域有着广泛应用,同时近年来随着智能手机和平板电脑的兴起,钴的需求大幅增加。因此,钴是发展战略性新兴产业重要矿产资源,有着重要的战略价值。

1 国内外钴资源基本情况

1.1 全球钴资源分布情况

钴具有强迁移能力,在地壳中的含量很低,地壳丰度仅为25×10-6,在最常产出的超基性岩中平均含量也仅为110×10-6。钴90%呈分散状态,因此,一般认为很难形成独立的经济矿床,大多是以铜镍、铜、铁等矿床的伴生金属产出[2]。全球钴资源绝大部分产在风化型红土镍矿、岩浆型硫化铜镍矿和沉积型砂岩铜矿之中,且95%以上集中分布在刚果(金)、澳大利亚、古巴、赞比亚、新喀里多尼亚和俄罗斯等少数国家[3]。另外,大洋深海底的锰结核中含有丰富的钴资源,钴含量随区域而异,一般0.3%~2%。据美国地质调查局统计,截至2013年底,勘探显示,全球钴的储量750万t,刚果(金)、澳大利亚、古巴三国钴矿资源占世界储量的83%(表1、图1)。其中刚果(金)的钴探明储量占世界储量的一半左右。我国的钴储量占世界储量的1.1%,是钴资源短缺的国家。

表1 全球钴资源分布情况/万t

数据来源:Mineral Commodity Summaries,February 2014。

图1 全球钴资源分布示意图

1.2 我国钴矿资源特点

1.2.1 钴矿资源缺乏,分布较为集中

中国钴资源缺乏,储量很少,主要分布于甘肃、山东、云南、河北等24个省(区、市),其中以甘肃省储量最多,四川、青海等省次之[4]。根据国土资源部《中国矿产资源报告2013》,2012年我国钴矿查明资源储量66.7万t[5]。目前甘肃的钴矿资源储量占全国总储量的30%以上,金川是我国最大的镍钴资源和生产基地。钴矿开发利用较好的矿区有:金川、盘石铜镍矿、铜录山、中条山、凤凰山、武山铜矿、大冶、金岭、莱芜铁矿等。这些矿床钴品位仅0.02 %~0.18%[6]。

1.2.2 钴矿资源品位低,以伴生矿居多

我国钴矿富矿少、贫矿多,钴主要以伴生元素形式赋存于其他矿产中。单一钴矿少,一般分为砷化钴矿床、硫化钴矿床和钴土矿矿床三类。伴生于硫化铜镍矿中的钴主要分布在甘肃、新疆、吉林、陕西、云南、四川等地;与铁、铜矿伴生的钴资源分布在四川、青海、山西、河南、广东、安徽等地;海南、广东等地有少量钴土矿[7]。根据对全国钴储量大于1000t的50多个矿床的统计分析得知,钴的平均品位仅为0.02%,生产过程中金属回收率低,工艺复杂,生产成本高[8]。

2 国内外钴资源供需形势

2.1 国内外精炼钴产量

近年来,钴湿法冶炼技术的广泛应用极大地提高了中国钴行业的地位,使得中国精炼钴系列产品达到世界先进水平,中国也从过去的精炼钴进口国转变成出口国。据钴发展协会(CDI)统计,2004~2009年世界精炼钴产量徘徊在5万~6万t之间,2010年产量大幅增加至8万t,产量增幅达32.4%,2010年是世界精炼钴年产量变化的分水岭;2010~2013年全球精炼钴产量在8万t上下浮动,中国产量接近全球总产量的一半。全球经济增速放缓,中国精炼钴产量的下降是导致2012年全球钴产量减少的主要原因。在经历一年的整合调整期后,中国钴产量在2013年呈现快速增加的趋势,2013 年中国全年精炼钴产量为4.58 万t,相比2012 年的3.55万t增加了22.8%。

由表2可知,2005~2007年中国精炼钴产量变化不大,随着钴价上涨的刺激2008年开始大幅上升,2011年产量首次超过8万t。我国钴矿品位较低,资源缺乏,国内钴产量不能满足国内需求,因此每年需要大量从国外进口。国内具有一定规模的金属钴生产企业主要有金川、凯力克、烟台凯实和四川尼科四家,这四家金属钴产量占国内市场份额90%以上。金川目前产能约4000多吨,是目前国内最大的钴生产基地,2013年金属钴产量约4000t。近年来,我国与全球精炼钴产量变化见图2。

表2 2004~2013年国内外市场精炼钴产量/t

注:①不含Umicore production。

数据来源:钴发展协会(CDI)。

图2 2004~2013年中国与全球精炼钴产量变化数据来源:CDI

2.2 国内外钴市场消费情况

2.2.1 国内外钴消费结构分析

钴的终端消费领域主要包括:电池、高温合金、

硬质合金、催化剂、磁性材料、陶瓷色釉料以及干燥剂、黏结剂等。全球钴的消费从2011年的7.5万t增长到2013年的8.6万t,年均增长率达7.1%。电池、硬质合金和高温合金是驱动钴消费增长的领域,占总消费量的 55%。近年来随着国内航空航天、电池、硬质合金等产业的快速发展,中国对钴的需求也在不断扩大,从2007年开始中国已经超过日本成为世界第一钴消费大国,占全球钴消费量的1/3。其中,电池行业为最大消费领域,所占份额从2006年的48%提升至2013年的69%,并且在未来将继续增加(图3)。

2.2.2 钴的消费趋势

从目前钴的主要消费领域来看,电池领域对钴的需求最为旺盛。在电池领域中国对精炼钴的消费从2010年的1.4万t增长至2013年的2.5万t,年均增长率为21.3%。钴需求的上升主要归因于锂电池的应用,钴在电池领域的应用主要是钴酸锂、镍钴锰三元材料、贮氢合金和球镍。2012年2月22日工业和信息化部发布《新材料产业“十二五”发展规划》,钴酸锂和镍钴锰三元材料被列入了《新材料产业“十二五”重点产品目录》。

锂电池广泛用于智能手机、平板电脑等电子产品,并在电动车等大功率电池方面开始使用。美国、欧洲和中国等国家支持电动汽车政策的出台对城市环境造成直接影响较小的新能源轿车有非常大的发展空间[9]。根据中国汽车工业协会统计,2013年中国新能源汽车产量1.75万辆,同比增长39.7%;新能源汽车销售1.76万辆,同比增长37.9%。新能源汽车是低碳环保的代表,承担着节能减排的重任。2013年9月17日我国发布的《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》从国家层面的政策上支持未来新能源汽车的发展应用,2015年规划生产目标50万辆,因此我国新能源汽车行业的大力发展将有力地支撑未来钴的消费量。

图3 中国与世界钴消费结构图数据来源:安泰科

近年来,由于全球宏观经济形势不景气,钴其他传统消费领域例如催化剂、磁性材料、陶瓷色用料等对钴的消费将会保持相对稳定,增长空间有限。一些新兴市场如高温合金、催化剂等随着科技进步可能将来成为中国钴消费的新增长点。

2.2.3 钴价的走势

2010年2月22日,伦敦金属交易所(London Metal Exchange)正式推出钴期货,尽管钴的金融属性不强,但是宏观经济形势仍会影响钴价的波动钴价主要受全球钴供需变化的影响。当全球经济蓬勃发展时,钴的终端消费领域需求相对较旺,从而能够刺激钴价回升,反之钴价下跌。如图4所示,2010~2013年全球钴市场累积不少库存,处于供应过剩的状态,导致钴价整体呈震荡下滑的走势;并在2012年屡创新低,于11月份跌至3年来最低,23222美元/t。2013年钴价持续低位运行,呈现上半年走高、下半年回落的走势,全年价格在25000~31000美元/t上下浮动。2013年上半年因刚果(金)钴矿进口禁令预期的影响导致钴价上涨,7月12日,作为中国最大的钴原料进口国刚果(金)公布上调钴精矿出口关税至100美元/t,并将钴精矿出口禁令推迟至12月31日实施,因此2013年下半年钴矿价格因失去利好消息的支撑而走跌。虽然全球以及我国钴消费量都在逐年增长,但供应过剩、库存累积都会进一步对钴价造成打压。因此未来钴价应该仍然处于低位运行的走势,上涨乏力,下跌有限。

图4 2010.3~2014.3LME钴价数据来源:London Metal Exchange

2.3 供需形势分析

当前国内钴市场原料进口依赖度达90%以上,每年进口的钴原料90%来自非洲,其中以刚果(金)最多。钴资源的高度对外依赖造成了钴市场的高度国际化,因此进口原料的政策变化会时刻影响到国内钴市场的原料供应情况。对钴的供应产生影响的有两个主要因素,一是主要供应国刚果(金)的政局和矿业出口政策;二是钴的主产品金属铜和镍的市场行情,由于钴原料主要是铜和镍的副产品,原生钴矿只占产量的10%,铜镍项目开发会带动钴矿产量的被动增加[10]。因此,一旦矿产资源国收紧出口政策则会对国内精炼钴企业的原料来源产生影响。“十二五”期间中国GDP增速放慢至7.5%,中国经济将逐步进行结构调整。产业结构升级、推广新能源、保护环境、节能减排是大势所趋,从目前我国钴的消费结构来看,电池行业是支持我国钴消费的主要动力。结合上述情况,未来战略金属钴的需求必将进一步扩大,终端领域对钴的消费仍会继续保持增长趋势。

3 我国钴矿勘查开发的新进展

3.1 我国新发现的独立钴矿

近几年我国相继发现了一批大、中型不同元素组合、不同成因类型的独立工业矿床,如吉林大横路,青海的驼路沟、肯德可克和督冷沟,赣西的五宝山、七宝山,湘东北的普乐、横洞等。现有的勘查实践及综合研究表明,这类独立钴矿床资源潜力大,矿石品位较高、质量好,可综合回收的组分多,大多数已经完成或正在进行选矿性试验,具有广阔的工业利用前景[3]。我国新发现的主要独立钴矿床地质特征情况列于表3。

3.2 我国获西太平洋富钴结壳矿勘探权

富钴结壳是位于海底山区岩石表面的富含钴、锰、镍、铜等元素的结壳状矿床,主要由铁锰氧化物构成,集中分布在水深800~4000m之间的海山斜坡和顶部。2013年7月19日国际海底管理局第19届会议上,该局理事会核准了中国提出的西太平洋富钴结壳矿区勘探申请,中国成全球首个对3种主要国际海底矿产资源均拥有专属勘探矿区的国家。中国此次获得专属勘探权的富钴结壳区位于目前所知的富钴结壳资源分布最为富集的西太平洋海山区域,面积为3000km2[17]。

3.3 青海夏日哈木镍钴矿产资源启动开发

2013年5月18日,黄河矿业有限责任公司的成立标志了中国第二大镍钴矿资源——青海夏日哈木镍钴矿产资源正式启动开发。夏日哈木镍钴矿区位于青海省西部东昆仑西段,柴达木盆地南缘,是东昆仑地区首次发现的具有一定规模的大型镍钴硫化物矿床,矿区面积约76.82km2,矿床规模全国第二、世界第四。目前,矿区已控资源量达55万t,且资源量有望超过100万t[18]。

表3 中国新发现的主要独立钴矿床地质特征简表

4 对我国钴资源开发现状的思考

钴是支撑新兴产业大力发展的重要战略性金属。我国将高端装备制造业列为未来国家战略扶持发展的重点行业,也确立为七大新兴产业之一。快速发展的航天航空产业,不论是神舟计划、嫦娥计划,还是大飞机计划都将带来战略金属钴的需求。为了保障我国钴矿资源供应,解决后备资源不足的问题,需加强以下几方面的工作。

1)加大勘查力度,建立钴战略性资源储备体系。

国内钴矿主要是共伴生矿产,钴资源的成矿区域主要集中在中西部,特别是西部地区。目前还有许多尚待开展深入勘查的区域,有较大的资源潜力。因此,加大矿产勘查投入,加强国内勘查力度,同时海上进一步探明西太平洋富钴带储量,着力提高我国钴矿储量,从而为我国钴矿资源供应提供安全保障。战略性资源对我国至关重要,影响着社会经济的可持续发展。为了维护国家安全,保障社会经济秩序稳定,应高度重视钴资源,将钴资源列入战略储备范畴,建立钴战略性资源储备体系。

2)加强再生循环,提高钴资源开发利用水平。

钴工业中最具有资源再生价值的是含钴材料的废电池、催化剂的回收,在当前提倡发展绿色矿业的背景下加强回收技术的研发力量,在四川、甘肃、海南等地区注重钴二次资源的回收利用并且提高生产再生钴的能力;大力发展循环经济,落实再生金属产业的支持政策,鼓励相关企业从事钴资源回收利用产业,促进产学研用相结合,不断提升综合回收利用水平,促进我国钴行业健康持续发展。

3)鼓励倡导“走出去”,扭转原料依赖进口的不利局面。

我国钴行业最大的问题是钴矿进口过度依赖于非洲,尤其是刚果(金)。党中央、国务院为确保我国经济安全,提出“矿产资源是依赖于全球配置和市场配置的经济资源”,支持有条件的企业开展境外资源开发与利用,优化资源全球化配置,“走出去”建立相对稳定的矿产供应基地,利用“两个市场,两种资源”实现矿产资源的优化配置,为工业发展提供保障。为了缓解国内钴原料进口压力,保证国家安全,我国应积极拓展全球化的钴矿来源,鼓励倡导实力雄厚的企业“走出去”,支持企业在澳大利亚、新喀里多尼亚等钴资源丰富的国家和地区通过国际合作参与境外资源开发;提高境外投资力度,建立境外钴原料供应基地,从而获得更多的资源权益,逐步改善目前国内对钴资源进口依赖的现状。

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