趙鵬 鄭厚義 張新 王帆 王英林

中化地質(zhì)礦山總局化工地質(zhì)調(diào)查總院，北京 100013

螢石是自然界含氟最高的礦物，是現(xiàn)代氟化工的重要礦物原料，主要應(yīng)用于新能源、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，以及冶金、化工、建材、光學(xué)工業(yè)等傳統(tǒng)領(lǐng)域[1]。2016 年11 月中國通過的《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016～2020 年）》中，將螢石列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄，作為礦產(chǎn)資源宏觀調(diào)控和管理的重點(diǎn)對(duì)象。近年來，歐美等發(fā)達(dá)國家不斷重視螢石的戰(zhàn)略地位，將其列入需重點(diǎn)保障的關(guān)鍵性礦種。

1 螢石資源概況

1.1 世界螢石資源分布概況

世界有40 多個(gè)國家分布具有工業(yè)價(jià)值的螢石礦床。從成礦地質(zhì)環(huán)境來看，主要分布在環(huán)太平洋成礦帶。據(jù)測算，環(huán)太平洋成礦帶的螢石儲(chǔ)量占世界螢石總儲(chǔ)量的50%以上，儲(chǔ)量較豐富的國家有南非、墨西哥、中國及蒙古四國[2,3]。

全球查明螢石資源礦物量約5 億t，查明儲(chǔ)量約2.5 億t 礦物量。其中，南非、墨西哥、中國和蒙古螢石儲(chǔ)量列世界前4 位，可開采儲(chǔ)量占全球50%左右。南非居世界第一，占世界總儲(chǔ)量的17%，儲(chǔ)量主要集中在德蘭圖瓦省和西北省，螢石礦床埋藏淺。墨西哥居世界第二，占世界總儲(chǔ)量的13%，儲(chǔ)量主要集中在科阿韋拉、圣路易斯托西和瓜那華托，螢石平均品位60%左右。中國居世界第三，占世界總儲(chǔ)量的10%。蒙古居世界第四，占世界總儲(chǔ)量的9%，儲(chǔ)量主要集中在中東部的肯特省、中戈壁省和東戈壁省。

1.2 中國螢石資源情況

螢石礦是中國的優(yōu)勢礦種，中國的螢石礦床分布廣泛[3,4]。除上海、天津、西藏、寧夏尚未發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的螢石礦外，其余各省、市、自治區(qū)均有螢石礦（圖1）。與全球螢石資源比較，中國螢石資源由于雜質(zhì)含量較低，尤其是砷、硫、磷等含量較低，且開采條件較好，因而開發(fā)價(jià)值較高，在全球螢石資源中占有舉足輕重地位。

中國的螢石礦床按其共生組合，構(gòu)造與圍巖特征以及加工性能，可分為“伴（共）生型”螢石礦床和“單一型”螢石礦床兩類。伴（共）生型螢石礦床主要礦物為鉛鋅硫化物、鎢錫多金屬硫化物、稀土磁鐵和方解石，螢石作為脈石分布其中，隨主礦開采而被綜合回收利用，主要用于生產(chǎn)冶金級(jí)螢石精粉。單一型螢石礦床的礦石組成以螢石、石英為主，有少量的方解石、重晶石、高嶺石、黃鐵礦、鉀長石以及微量的金屬硫化物和含磷礦物。單一螢石礦是中國目前正在開發(fā)利用的螢石礦，主要分布于內(nèi)蒙、浙江、江西、福建等省[4,5]。伴生螢石礦主要分布于湖南、內(nèi)蒙、云南和江西等省，雖然資源量大，但受選冶和加工技術(shù)條件以及選礦成本等的制約，目前僅部分礦山進(jìn)行綜合回收利用。

圖1 中國螢石礦床分布圖[1] Fig 1 Distribution of fluorite deposits in China

中國螢石資源分布集中，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局和國土資源部的統(tǒng)計(jì)，2006～2018 年查明的螢石資源基礎(chǔ)儲(chǔ)量為3450～4450 萬t（圖2），大中型礦床主要集中在中國東部沿海地區(qū)、華中地區(qū)和內(nèi)蒙古白云鄂博-二連潔特一帶，83%的螢石資源分布在湖南、浙江、江西、內(nèi)蒙古、福建和云南六省[7,9]。

圖2 中國螢石基礎(chǔ)儲(chǔ)量情況（萬t）[1] Fig 2 Base reserves of fluorite in China（ten thousand tone）

中國主要螢石礦床230 處，其中單一型螢石礦床190 處[3-10]，占總礦床數(shù)的83%，占總儲(chǔ)量的57%；而與鉛鋅、鎢、錫、鐵、稀土伴（共）生型螢石礦床數(shù)為40 處，占總礦床數(shù)不到20%，占總儲(chǔ)量43%。湖南省的螢石資源90%是與有色金屬、稀有金屬伴生，如臨湘市桃林礦區(qū)、郴州市柿竹園礦區(qū)、桂陽縣黃沙坪礦區(qū)、宜章縣界牌嶺礦區(qū)；蒙、云、貴、川等省區(qū)的螢石資源，與稀土金屬、有色金屬、重晶石等伴(共)生的占70%。伴（共）生型螢石礦利用水平還很低，目前只有湖南桃林等少數(shù)幾個(gè)礦山螢石資源已綜合回收利用，而多數(shù)礦山如柿竹園、白云鄂博等幾個(gè)大的礦山都尚未利用。

中國螢石礦具有貧礦多，富礦少，難選礦多，易選礦少的特點(diǎn)?？芍苯幼鳛橐苯鸺?jí)富礦（CaF2品位大于65%）的保有資源儲(chǔ)量僅占全部保有資源儲(chǔ)量的11.6%，這些富礦的70%分布在浙江、湖北、內(nèi)蒙古、江西等省區(qū)；CaF2品位介于30%～65%的保有查明資源儲(chǔ)量占45.3%。

2 螢石資源需求格局

2.1 世界螢石資源需求情況

美國、日本和西歐等發(fā)達(dá)國家是螢石主要消費(fèi)地區(qū)，主要依賴進(jìn)口[6,8]。美國是全球第二大螢石資源消費(fèi)國，是第一大螢石產(chǎn)品及氟化工初級(jí)產(chǎn)品的進(jìn)口國。美國1997 年停止螢石開采，所用氟資源除了少部分從磷酸巖中提取外，大部分從墨西哥、中國、南非等國進(jìn)口；2007 年之前從中國進(jìn)口的螢石占到總量的50%～70%；之后由于中國螢石出口量的持續(xù)減少，及時(shí)通過政策調(diào)整及對(duì)墨西哥螢石生產(chǎn)商的培養(yǎng)，逐步建立了南美螢石供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，目前主要以墨西哥進(jìn)口為主；同時(shí)加大了氫氟酸和氟化鋁的進(jìn)口量，以維持美國國內(nèi)的氟化工行業(yè)需求，有效的應(yīng)對(duì)了部分螢石生產(chǎn)國控制螢石出口的政策。

日本是亞洲第二大螢石消費(fèi)國。70 年代之前有少量的螢石生產(chǎn)（1 萬t 左右），1970 年完全停止螢石生產(chǎn)，產(chǎn)品全部依靠進(jìn)口，目前主要從中國、墨西哥、蒙古、南非、泰國等國進(jìn)口螢石及氟化工初級(jí)產(chǎn)品，80 年代，日本從中國進(jìn)口螢石約占總進(jìn)口量的50%。2013 年進(jìn)口酸級(jí)螢石排全球第四，進(jìn)口冶金級(jí)螢石金額排全球第二，進(jìn)口氫氟酸金額排全球第二。

德國、意大利、法國、荷蘭、比利時(shí)等西歐發(fā)達(dá)國家也是螢石的主要消費(fèi)國，由于螢石資源的枯竭，相繼成為螢石凈進(jìn)口國。再加上各國為保護(hù)螢石資源，進(jìn)行限量開采，導(dǎo)致螢石產(chǎn)量年均增幅較小。目前主要從中國、泰國、南非、墨西哥、西班亞等國進(jìn)口螢石及氟化工初級(jí)產(chǎn)品。

從消費(fèi)趨勢看，螢石在世界鋼鐵冶煉行業(yè)的消費(fèi)量正日漸下降，而伴隨著世界氟化工技術(shù)的不斷進(jìn)步，氟化學(xué)工業(yè)對(duì)氫氟酸的需求持續(xù)增加，對(duì)酸級(jí)螢石需求量增加，目前世界螢石產(chǎn)量一半以上用于制取氫氟酸。

2.2 世界螢石資源供應(yīng)情況

世界上約有50 個(gè)國家開采和加工螢石。據(jù)BGS 數(shù)據(jù)顯示，全球螢石產(chǎn)量1980 年達(dá)到501萬t，1994 年降至375 萬t，2001～2011 年，全球螢石產(chǎn)量總體呈現(xiàn)增長的態(tài)勢；2011 年，全球螢石產(chǎn)量達(dá)908 萬t，為近年來螢石產(chǎn)量的峰值；2011～2018年，全球螢石產(chǎn)量呈波動(dòng)下降的趨勢，2018 年全球螢石產(chǎn)量在580 萬t。

中國、墨西哥、蒙古、南非等國是主要螢石生產(chǎn)國。中國為全球最大的螢石生產(chǎn)國，產(chǎn)量占全球比重的63.09%，2018 年中國螢石產(chǎn)量在350萬t 左右；墨西哥是全球第二大螢石產(chǎn)量國，占比19.83%。目前螢石國際市場貿(mào)易中，主要出口國家有墨西哥、蒙古、南非、西班牙和意大利等國家，以墨西哥出口最多，2018 年共出口88.78萬t；蒙古2018 年出口了55.52 萬t；與此同時(shí)，2018 年南非螢石出口22.83 萬t，西班牙出口10.79萬t、意大利出口6.66 萬t。

2.3 中國螢石需求情況

中國目前是全球最大的螢石消費(fèi)國，約占全球總消費(fèi)量的60%左右。螢石下游行業(yè)分布廣泛，螢石可直接應(yīng)用于光學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)、建材工業(yè)、陶瓷工業(yè)以及玻璃工業(yè)中，中國螢石主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榉?、冶煉、鋼鐵等領(lǐng)域，目前國內(nèi)螢石下游需求中，53%用于氫氟酸的生產(chǎn)，18%用于氟化鋁，傳統(tǒng)的鋼鐵、建材等行業(yè)需求約占30%。具體從下游產(chǎn)品來看，可分為酸級(jí)螢石精粉和高品位螢石礦、冶金級(jí)螢石精粉。

近十余年來，中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。作為第二產(chǎn)業(yè)重要組成部分的氟化工、鋼鐵、電解鋁等行業(yè)對(duì)螢石的需求較為旺盛。隨著國家將新材料、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提升到國家戰(zhàn)略的高度，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，又成為螢石需求增長新的推動(dòng)因素。從下游行業(yè)發(fā)展情況顯示中國螢石市場需求旺盛。

（1）氟化工產(chǎn)業(yè)的螢石需求

螢石最大下游為氟化工產(chǎn)業(yè)，氟化工下游主要是制冷劑、含氟聚合物、含氟中間體和電子級(jí)氫氟酸。作為化工新材料之一，氟化工在“十二五”規(guī)劃即單列了一個(gè)專項(xiàng)規(guī)劃，由于產(chǎn)品具有高性能、高附加值，氟化工產(chǎn)業(yè)被稱為黃金產(chǎn)業(yè)。對(duì)螢石需求量最大的是氟化工產(chǎn)業(yè)，所占比例已超過50%。氟化工行業(yè)對(duì)螢石的利用首先是轉(zhuǎn)化為氟化氫，因此氟化氫在氟化工行業(yè)內(nèi)與螢石相關(guān)度最高。氟化氫生產(chǎn)主要集中在江西、浙江、福建、江蘇、山東、內(nèi)蒙古等地。河南、湖南氟化氫生產(chǎn)裝置主要為氟化鋁配套。從氟化工產(chǎn)業(yè)鏈最上游基礎(chǔ)原料氫氟酸增長情況來看，近年來中國氫氟酸產(chǎn)能及產(chǎn)量均保持超過10%復(fù)合增長率，進(jìn)而拉動(dòng)上游螢石也保持較快增長。

（2）冶金工業(yè)的螢石需求

作為理想的助熔劑，螢石主要應(yīng)用在鐵水預(yù)處理、煉鋼（粗煉）、二次鋼水精煉等三個(gè)階段。在中國，螢石在轉(zhuǎn)爐、電爐煉鋼中的使用非常普遍，因此鋼鐵行業(yè)對(duì)高品位螢石塊礦及冶金級(jí)螢石精粉具有巨大的需求。冶金工業(yè)對(duì)螢石需求占比約25%，一般要求螢石CaF2含量＞65%，對(duì)主要雜質(zhì)SiO2有一定的要求，對(duì)硫和磷有嚴(yán)格的限制。

2015～2016 年隨著國家去產(chǎn)能化的進(jìn)展，鋼鐵行業(yè)未來產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，中國粗鋼產(chǎn)量將維持在一個(gè)穩(wěn)定的水平，這也決定著螢石粒子礦的需求量將呈現(xiàn)逐漸下降并趨于穩(wěn)定的態(tài)勢。

（3）建材工業(yè)的螢石需求

建材工業(yè)中，螢石主要用于水泥、玻璃、鑄石和陶瓷搪瓷工業(yè)，在螢石應(yīng)用領(lǐng)域占比約15%。

（4）新能源工業(yè)的螢石需求

新能源工業(yè)中，含氟材料發(fā)揮著不可或缺的作用，主要產(chǎn)品包括鋰電池材料六氟磷酸鋰、鍍鋁硼氫氟酸電解液、各項(xiàng)性能優(yōu)良的含氟太陽能電池背膜、太陽能面板清洗及玻璃雕刻用高純氫氟酸等。新能源產(chǎn)業(yè)的火爆必然間接帶動(dòng)螢石需求的增長。

2.4 中國螢石資源供應(yīng)情況

中國有27 個(gè)省區(qū)生產(chǎn)開發(fā)利用螢石，全國螢石產(chǎn)量多年在300～400 萬t 之間波動(dòng)。由2005年的280 萬t 增加至2013 年的440 萬t，2018 年回落到375 萬t（圖3）。目前，中國的螢石行業(yè)企業(yè)以民營企業(yè)為主，呈現(xiàn)企業(yè)規(guī)模普遍較小、經(jīng)營管理較為粗放、行業(yè)集中度不高的特點(diǎn)。中國共有螢石生產(chǎn)礦山1200 余個(gè)。其中以小型礦山企業(yè)為主，產(chǎn)能8 萬t 及以上的企業(yè)數(shù)量占比約為29%，4～8 萬t 的企業(yè)數(shù)量占比約為21%，而1 萬t 到4 萬t 以下產(chǎn)能規(guī)模的企業(yè)占比達(dá)到50%之多。規(guī)模較大且在行業(yè)內(nèi)具有較大影響力的僅幾家，集中分布在浙江、江西、內(nèi)蒙古、湖南等螢石資源大省。

中國是全球第三大螢石資源國，第一大螢石生產(chǎn)國，近幾年產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的60%以上，2014 年成為全球螢石礦產(chǎn)品及氟化工初級(jí)產(chǎn)品的第一大供應(yīng)國。但近年來中國日益成為全球氟化工的重要生產(chǎn)國、消費(fèi)國和出口國，同時(shí)由于螢石礦的不可再生性，國家出臺(tái)了相關(guān)的政策嚴(yán)控螢石的生產(chǎn)和出口。我國雖為全球最大生產(chǎn)國，但基本供給國內(nèi)需求。受政策與環(huán)保雙重限制，中國螢石產(chǎn)量逐年下降，螢石出口整體也呈現(xiàn)下降趨勢，2018 年中國從螢石凈出口國首次轉(zhuǎn)為凈進(jìn)口國。

圖3 中國螢石生產(chǎn)情況（萬t）[1] Fig 3 Production of fluorite in China（ten thousand tone）

3 中國氟化工發(fā)展現(xiàn)狀

中國的氟化工產(chǎn)業(yè)，特別是中間產(chǎn)品的產(chǎn)能有很強(qiáng)的地域性。氫氟酸生產(chǎn)企業(yè)主要分布在浙江、江西、福建、江蘇、山東等華東及長江中下游地區(qū)，與傳統(tǒng)螢石主產(chǎn)區(qū)重合度較高。根據(jù)氟化工行業(yè)統(tǒng)計(jì)，共有70 余個(gè)氫氟酸生產(chǎn)企業(yè)分布在15 個(gè)省區(qū)，但產(chǎn)能排名靠前者當(dāng)屬江西、福建、內(nèi)蒙古和浙江等省區(qū)，四者總產(chǎn)能占全國總產(chǎn)能的60%以上。

目前，氟化工已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，對(duì)促進(jìn)中國制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)品升級(jí)起著十分重要的作用，形成了以上海三愛富、四川中昊晨光化工研究院、浙江巨化、山東東岳、多氟多化工、中化藍(lán)天、江蘇梅蘭、浙江三美等為主的骨干企業(yè)近20 多家。

4 中國螢石產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在 的主要問題

隨著中國螢石及其下游行業(yè)特別是新能源、新材料等戰(zhàn)略性新興行業(yè)的快速成長，中國已發(fā)展成為全球螢石生產(chǎn)和消費(fèi)量最大的國家。當(dāng)前，盡管國內(nèi)對(duì)礦產(chǎn)品的需求依然強(qiáng)勁，螢石作為氟化工和戰(zhàn)略新興行業(yè)的基礎(chǔ)原材料，下游需求旺盛，但螢石產(chǎn)業(yè)也面臨諸多嚴(yán)峻問題。主要有以下幾方面：

（1）資源保障能力嚴(yán)重不足。中國螢石資源儲(chǔ)量僅占全球10%，但年生產(chǎn)量卻達(dá)到了全球的60%以上。近年來產(chǎn)量雖然有所下降，但全球產(chǎn)量占比仍在逐年提高，2017 年產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量約64%。對(duì)螢石資源的過度開發(fā)，使得中國螢石儲(chǔ)采比遠(yuǎn)低于世界平均水平，參考2017 年情況，中國螢石可采年限僅10.8 年。雖然身為世界螢石資源大國，但由于有效儲(chǔ)量不足以及儲(chǔ)采比的嚴(yán)重失衡等原因，造成事實(shí)上螢石資源保障能力嚴(yán)重不足。

（2）中國螢石開采行業(yè)“小散亂”現(xiàn)象嚴(yán)重，中國螢石礦的綜合回收率過低。大多數(shù)螢石礦規(guī)模較小，開采技術(shù)和裝備水平落后，選礦方法主要是手選和浮選，造成資源浪費(fèi)極大。全國礦產(chǎn)資源開發(fā)利用數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國有螢石資源的 27 個(gè)省區(qū)大型礦山平均采礦回收率83.74%、選礦回收率85.37%、綜合利用率78.51%；中型礦山平均采礦回收率83.04%、選礦回收率82.62%、綜合回收率60.51%；小型礦山平均采礦回收率84.65%、選礦回收率83.42%、綜合回收率56.04%。這就造成了螢石資源的嚴(yán)重浪費(fèi)和環(huán)境污染。另外，伴生型螢石礦利用水平還很低，目前只有湖南桃林等少數(shù)幾個(gè)礦山螢石資源已綜合回收利用，而多數(shù)礦山如柿竹園、白云鄂博等幾個(gè)大的礦山都尚未利用，有待進(jìn)一步開發(fā)，提高資源的利用率。

（3）中國氟化工基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的薄弱，已逐漸成為制約氟化工向縱深發(fā)展的瓶頸。DuPont、Daikin、Solvay、美國3M 公司、AsahiGlass、Arkema、Mexichem 和Honeywell 等國際八大著名氟化工企業(yè)產(chǎn)品均已覆蓋整個(gè)氟化工產(chǎn)業(yè)鏈，并長期占據(jù)世界有機(jī)氟材料總產(chǎn)能的80%、氣體氟化學(xué)品產(chǎn)能的70%。隨著國際氟化工企業(yè)紛紛進(jìn)入國內(nèi)市場，在他們帶來資金和技術(shù)的同時(shí)，也對(duì)中國氟化工企業(yè)的發(fā)展構(gòu)成挑戰(zhàn)，逼迫我們?cè)诟叨水a(chǎn)品及新產(chǎn)品研發(fā)上要加大投入。另外，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)較差也是一些企業(yè)對(duì)于科研開發(fā)積極性不高的原因。

（4）目前中國螢石行業(yè)企業(yè)以民營企業(yè)為主，呈現(xiàn)企業(yè)規(guī)模普遍較小、經(jīng)營管理較為粗放、行業(yè)集中度不高的特點(diǎn)。氟化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，氟化工產(chǎn)品主要集中在產(chǎn)業(yè)鏈的中、上游，目前通用級(jí)的基礎(chǔ)類產(chǎn)品由于盲目擴(kuò)張，產(chǎn)能、產(chǎn)量位居世界第一，嚴(yán)重供大于需，造成大量優(yōu)質(zhì)螢石資源消耗。由于我國氟化工基礎(chǔ)類產(chǎn)品大量過剩，靠出口消化，目前是在以“白菜價(jià)”向發(fā)達(dá)國家出口中、低端產(chǎn)品，再又以“黃金價(jià)”從發(fā)達(dá)國家購進(jìn)高端產(chǎn)品，螢石相關(guān)產(chǎn)品缺乏市場話語權(quán)。

5 螢石產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展建議

（1）進(jìn)一步加大勘查投入，加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域地質(zhì)勘查工作，鼓勵(lì)和支持現(xiàn)有大中型螢石礦山企業(yè)對(duì)礦山深部范圍開展深部找礦，發(fā)現(xiàn)或增加新的資源量，以進(jìn)一步提高資源保障程度，滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要。

（2）加強(qiáng)螢石資源整合力度，建立螢石資源儲(chǔ)備基地，引導(dǎo)螢石行業(yè)走向集中化、規(guī)?；⒁?guī)范化經(jīng)營。提高螢石礦資源的利用水平，鼓勵(lì)和支持具有比較優(yōu)勢的龍頭企業(yè)通過強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、兼并重組、前后一體化等方式促進(jìn)資源向優(yōu)勢企業(yè)集中，進(jìn)一步優(yōu)化開發(fā)利用的結(jié)構(gòu)與布局。

（3）加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，鼓勵(lì)螢石開采企業(yè)采取先進(jìn)的采選礦工藝，提高螢石資源的開采回采率、選礦回收率、綜合利用率，充分合理利用伴生螢石資源。

（4）螢石下游氟化工企業(yè)應(yīng)形成自已的產(chǎn)品特色和產(chǎn)品鏈，加強(qiáng)高端產(chǎn)品和環(huán)保產(chǎn)品的技術(shù)研究。向精細(xì)化、復(fù)合化、輕量化產(chǎn)品發(fā)展。相較傳統(tǒng)應(yīng)用，氟下游產(chǎn)業(yè)如含氟電子化學(xué)品（液晶材料）、含氟醫(yī)藥、含氟農(nóng)藥等產(chǎn)品的需求十分旺盛。新能源、新材料的快速發(fā)展或?qū)⒗瓌?dòng)螢石需求的上漲。向精細(xì)化、復(fù)合化、輕量化、環(huán)保節(jié)能循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展將是中國螢石產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。