2022年萤石行业深度研究报告9809.pdf
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1、2022 年萤石行业深度研究报告:战略资源或迎价值重估 1.萤石是氟元素最主要来源,战略意义凸显 1.1.概述:萤石是氟化工产业链起点,为战略性资源 萤石,又称氟石,属卤化物矿物,其主要成分是氟化钙(CaF2),钙原子与周围八个氟原子配位,氟原子被四个钙原子包围,形成理想的四面体。萤石晶体结构会直接影响其表面性质,影响药剂与萤石作用效果,并关系到难处理萤石的提纯。从萤石的结构来看,其晶体结构存在“空洞”,很容易被其他离子填充,因此颜色多样,有绿、黄、紫、白、蓝、黑等多种颜色。萤石是氟元素最主要来源,也是氟化工产业链的起点。萤石可以按 CaF2 质量分数分为冶金萤石、陶瓷级萤石和化工萤石。冶金萤
2、石质量分数为 65%85%,主要用于钢铁工业、有色金属、光学元件、工艺品和中医药;陶瓷级萤石质量分数 85%95%,主要用于水泥工业、陶瓷工艺和玻璃工业;化工萤石质量分数97%,与硫酸反应可制成氢氟酸,氢氟酸下游主要包括含氟精细化学品、氟化盐、含氟烷烃及含氟聚合物。萤石是最重要的氟化物原料,氟化工行业因其产品具有性能高、附加值高等特性,被誉为“黄金产业”。萤石在信息技术、新能源、高端制造等领域有广泛应用,具有不可替代的战略地位。在信息技术领域,氟化氢及含氟特种气体是集成电路、半导体等的清洗剂和刻蚀气体;在新能源领域,萤石被用于锂电池正极材料、电解液的生产,也是铀浓缩提纯加工必需的原材料;在新材
3、料领域,萤石下游产品氟硅胶被用于交通工具的严密封闭,高性能氟材料被用于航天、光伏发电等关键领域;此外,萤石也被用于生物领域、高端制造领域及节能环保领域,是众多高新技术行业的上游原料,具有不可替代的战略地位。萤石被多国列入战略性资源清单,国家安全意义凸显。据全国矿产资源规划(20162020 年),为保障国家经济安全、国防安全和战略性新兴产业发展需求,我国将石油、天然气、煤炭、稀土、晶质石墨等 24 种矿产列入战略性矿产目录,作为矿产资源宏观调控和监督管理的重点对象,并在资源配置、财政投入、重大项目、矿业用地等方面加强引导和差别化管理,提高资源安全供应能力和开发利用水平。同时,包括欧盟、加拿大、
4、美国等多国在内的国家同样重视萤石的战略意义,被列为所在国/组织的关键矿产资源清单。1.2.分布:全球存结构性稀缺,我国为第二大资源国 1.2.1.全球:分布不均,形成结构性稀缺 全球萤石总储量为 3.2 亿吨,墨西哥、中国、南非和蒙古的萤石储量占比过半。首先,从总量上看,2010-2022 年全球萤石储量稳定增长,根据 2022 年美国地质调查局公布的世界萤石储量数据,截至 2021 年底世界萤石总储量为 3.2 亿吨(折合氟化钙);其次,从分布上看,萤石资源主要分布在墨西哥、中国、南非、蒙古,截至 2021 年底其萤石储量分别为 6800 万吨、4200 万吨、4100 万吨、2200 万吨
5、,占全球萤石储量比分别为 21.25%、13.13%、12.81%、6.88%。而美国、欧盟、日本、韩国和印度几乎少有萤石资源储量,世界范围内,萤石分布形成结构性稀缺。1.2.2.我国:总量丰富,分布集中 我国萤石资源总量丰富,分布集中于湖南、内蒙、云南、浙江等地。储量方面,据美国地质调查局数据,除 2017 年我国萤石储量有明显的核增外,近五年我国萤石储量相对平稳,2021 年萤石储量达到 4200 万吨。从地域分布来看,我国萤石资源分布的区域性集中特征显著,主要分布于湖南、内蒙古、云南、浙江、河南,其资源量分别为 9300 吨、7355万吨、4300 万吨、2300 万吨和 1367 万吨
6、,以上五省(区)萤石资源量占全国总量的 87%以上。我国萤石矿主要分三种类型。我国萤石矿床主要分为沉积改造型、热液充填型和伴生型矿床三种类型。沉积改造型矿床主要分布于内蒙古、贵州和云南省,典型矿床为苏莫查干敖包萤石矿,该矿床萤石资源量达 1000 万吨,品位在 22%-86%之间,平均为 78%,是世界级的大规模单一萤石矿床。热液填充型矿床主要分布于东南沿海浙江、福建、江西等省,典型矿床为安徽宁国庄村和浙江遂昌湖山等。伴生型矿床主要分布于湖南省东部、南部和云南省南部及内蒙古白云鄂博一带,典型矿床有内蒙古白云鄂博式铁铌稀土伴生萤石矿矿床和湖南省郴县柿竹园钨锡钼铋伴生萤石矿床,其中白云鄂博矿是我国
7、重要的铁、稀土、铌共生矿,稀土折氧化物储量 3500 万吨,居世界第一,萤石储量 1.3 亿吨,居世界第二。2.供给:我国储采比低,萤石资源保护逐步加强 2.1.我国产量居首,单一矿山质优量少 中国萤石产量居全球第一。首先,从产量上看,近五年全球萤石产量稳步增长,根据 2022 年美国地质调查局公布的世界萤石产量数据,截至 2021 年底世界萤石总产量为 860 万吨;其次,分国家来看,2021 年,中国、墨西哥、蒙古是世界萤石生产大国,其萤石年产量分别为 540 万吨、99万吨、80 万吨,占全球萤石产量比分别为 63%、11%、9%,而德国、伊朗、巴基斯坦、美国等国萤石产量较少,世界范围内
8、,萤石产量存在结构性不平衡。单一矿山数量多、储量少,且开发程度高。矿山类型方面,截至 2018 年,我国主要萤石矿床约 230 处,其中单一型萤石矿 190 处,占总矿床数的 82.6%;共伴生型矿床数 40 个,占比 17.4%。单一型萤石矿床数量多,但单个矿床储量少,根据中国矿业联合会萤石产业发展委员会调查,截至2018 年底,我国保有氟化钙资源量 28255 万吨,其中,共伴生型矿床 19355 万吨,占比 68.5%;单一型矿床 8900 万吨,占比 31.5%。伴生矿数量少,储量大,资源品质较差。伴生矿中湖南、内蒙古等地以有色金属、稀有金属伴生为主,云、贵、川等地主要以重晶石共生的重
9、晶石萤石矿为主。我国单一型矿床萤石资源每年消耗氟化钙 610 大型矿山数量仅占 1.7%,高品位富矿少、贫矿多,品位大于 80%的高品位富矿占总量不到 10%。根据中国矿业联合会萤石产业发展委员会的调查数据,目前我国萤石矿山数量约为 938 个,而大型矿山仅 16 个,占比仅为 1.7%;中型矿山 41 个,小型矿山 881 个,中小型矿山合计占比98.3%。而在小规模矿山开采过程中,往往伴随着采富弃贫、小规模作业等现象,造成资源浪费和生态破坏。在查明的资源总量中,我国单一萤石矿平均 CaF2 品位约为 35%40%,CaF2 品位大于 65%的富矿(可直接作为冶金级块矿)仅占单一萤石矿床总量
10、的 20%,CaF2 品位大于 80%的高品位富矿占总量不到 10%。我国单一矿萤石品质优良,适用于高端产业。世界各国的萤石资源的品质存在较大差异,举例来说,南非萤石含铁较高、蒙古国萤石含磷较高、墨西哥萤石含砷较高,而我国单一萤石资源品质高且含杂质少,是优质资源,被大量用于高端产业,他国资源难以替代,重要性凸显。过度开采问题严重,储采比远低于世界平均水平,综合回收开采率有待提高。尽管为世界第二大萤石资源国,我国萤石储量与资源开发量并不匹配,2021 年我国萤石储量占世界储量的 13%,却贡献了 63%的产量。另外,据 USGS 数据计算,2021 年我国萤石资源的储采比仅为 7.78,远低于世
11、界平均水平 37.21,储采比严重失衡。综合回收率低同样是我国萤石开采中的一大问题,据中国矿业联合会萤石产业发展委员会数据,目前我国萤石资源的综合回收率仅为 51.43%,造成萤石资源的严重浪费和环境污染,回收率亟需提升。2.2.我国加强萤石出口管控,现已为净进口国 我国通过加强萤石出口关税调控、提高萤石回采率等多举措,保护国内萤石资源。首先,在进出口方面,我国对萤石出口采取配合许可制度,从出口退税逐步发展为征收出口关税。2007-2009 年,财政部多次调整萤石和氢氟酸出口关税,控制萤石资源出口量;其次,国内方面,不断提升萤石矿资源税额。2010 年 6 月起,我国将萤石资源税使用税额由 3
12、 元/吨调整至 20 元/吨,2016 年 5 月将萤石矿资源税按应税产品销售额(不含运杂费)的 3.05%计缴。再次,工信部划定准入标准,严格限制新企业进入,并进一步限制开采规模,提高露天开采回采率,以保护国内萤石资源。我国萤石产量近五年逐年提高,现已为萤石净进口国。产量方面,2017-2021 年我国萤石产量呈现出上升趋势,产量从 2017 年的 350 万吨提高到 2021 年的 540 万吨;进口方面,2017-2021 年我国萤石进口量整体增加,进口量从 2017 年的 16.23 万吨提高到 2020 年的 78.15 万吨,2021年略有下降,为 66.80 万吨;出口方面,20
13、17-2021 年我国萤石出口整体呈现波动下降的态势,出口量从 2017 年的 33.68 万吨下降到 2020 年的 17.59 万吨,2021 年出口量有所上升,为 20.94 万吨,2022 年 1-8 月份累计出口量为28.63 万吨,同比提升 150%,且高于去年全年,主要原因系国外部分矿山停产,国外客户转向我国厂商购买,拉动萤石出口量提升。进口萤石多为低品位矿石,高品位矿石出口量近两年减少。从低品位萤石矿来看,2017 年-2021 年我国低品位萤石矿进口量整体高于出口量,且呈现上升趋势,进口量从 2017 年的 14.02 万吨上升到 2020 年的 60.77 万吨;从高品位萤
14、石矿来看,其进口量呈现出波动上升的趋势,2020 和2021 年已经高于出口量;出口量近两年呈现下降趋势,2021 年仅为 4.47 万吨,2022 年出口量急剧增加,仅 1-8 月出口量高达 14.6 万吨。总体来看,我国近五年低品位萤石进口量多于高品位萤石进口量,低品位萤石矿的出口量低于高品位萤石矿。进口主要来自于蒙古,出口主要面向日本、印尼。进口来源地方面,我国萤石多从蒙古进口,2021 年进口量为 47.3 万吨,其次是南非和墨西哥,分别为 6.9 和 4.4 万吨;我国出口主要面向日韩和印尼,2021 年日本为我国萤石的第一大出口国,出口量为 5.2 万吨,其次是印尼和韩国,出口量分
15、别为 5.0 和 3.3 万吨。2.3.开采技术进步,伴生矿或将为重要萤石来源 伴生萤石矿因存在诸多选矿回收问题,多年来未大量利用。我国伴生萤石矿开采回收过程中主要存在以下问题:第一,萤石多与钼、钨、锡、铋等金属共生,选矿工艺中的金属浮选药剂对萤石选别影响较大,萤石被强烈抑制。第二,传统的萤石捕收方法中,所采用的药剂不耐低温,冬季使用的经济性与回收率均较低。第三,伴生萤石矿的萤石品位低,与钨锡矿、铅锌、稀土-铁伴生的萤石品位一般为 15%-20%;与石英、硫化物、石英-重晶石-方解石伴生的萤石品位一般为 30%-60%,且矿物性质相近,分离难度大。因此,在过去的诸多年中,伴生萤石矿并未被大规模
16、开采。开采技术进步加快伴生矿利用,后期或将成为重要萤石来源。经诸多探索,现有新工艺应用于萤石开采过程中,如新型萤石活化剂、耐低温萤石捕收剂和复杂脉石矿物分步抑制剂,可以显著提高萤石精矿回收率。以郴氟公司为例,该矿区的给矿萤石为品位为 17%-20%(CaF2 含量)的柿竹园钼铋钨金属矿选厂浮钨尾矿矿浆,新工艺所得的矿石品位和回收率较旧工艺有明显提高。技术进步直接提高萤石选矿厂的经济效益,伴生矿开采局面也将随着该类选矿技术的进步而逐步打开,在我国单一萤石矿品位下降的背景下,后期伴生矿有望成为萤石的重要来源。3.需求:传统领域企稳回升,新兴领域贡献增量 目前萤石下游主要消费领域为氢氟酸和氟化铝。根
17、据百川盈孚数据,2021 年萤石下游主要消费领域为氢氟酸和氟化铝,占比分别为 56.33%和 24.80%,冶金、建材和其他应用占比分别为 8.63%、8.09%和 2.16%。制冷剂、冶金和建材为传统需求领域,随着国家加大稳增长政策力度,传统领域的萤石消费有望回升;电子级氢氟酸、含氟锂电材料、多种含氟聚合物为新兴领域,近年来快速发展且景气持续上行,未来有望贡献巨大需求增量。3.1.传统领域:制冷剂或底部反转,建材冶金有望恢复 3.1.1.制冷剂:配额争夺即将收尾,行业拐点将至 制冷剂是氟化氢(氢氟酸)下游最主要的应用,2021 年占比 37.1%。制冷剂,亦称冷媒、雪种,是各种热机中借以完成
18、能量转化的媒介物质。其工作原理为,在制冷系统中不断改变自身状态,进行吸、放热转移热量来实现制冷。制冷剂应用广泛,主要用于空调、冰箱、汽车、商业制冷设备等产品。制冷剂是氟化氢下游最主要的应用,2021 年无水氟化氢下游应用领域中制冷剂消费占比达 37.1%。为降低臭氧层破坏度和温室效应,制冷剂现已迭代至第三代。第一代制冷剂是氯氟烃(CFCs)类物质,具有高臭氧消耗潜能值(ODP)和全球变暖系数(GMP),破坏性极强,目前在全球范围内已淘汰;第二代制冷剂是含氢氯氟烃(HCFCs)类物质,虽然具有较低臭氧消耗潜能,但从长期来看仍具有较高破坏性,目前发达国家已基本淘汰,发展中国家进入减产阶段;第三代制
19、冷剂是氢氟烃(HFCs)类物质,对臭氧层无影响,但具有较高全球变暖系数,大量使用会加剧温室效应,目前发达国家已进入淘汰初期,发展中国家进入淘汰基准期;第四代制冷剂是氢氟烯烃(HFOs)类物质,对臭氧层无影响同时温室效应小,但其在效果、成本、安全等方面技术还不成熟,目前仍处于初期探索阶段。三代制冷剂将在未来一定时间内将为我国主流制冷剂。根据蒙特利尔协定书的淘汰要求,我国需要在 2015 年将制冷剂用途的 HCFCs 削减至基线水平的 90%,2020 年和 2025 年削减至基线水平的 65%和 32.5%。2016 年,蒙特利尔议定书缔约方达成基加利修正案,旨在限控温室气体氢氟碳化物(HFCs
20、),协同应对臭氧层耗损和气候变化。2021 年我国宣布接受基加利修正案,我国应在 2020 年至 2022 年 HFCs 使用量平均值基础上,于 2024 年冻结三代制冷剂的消费和生产于基准值,2029 年削减 10%,到 2045 年后将使用量削减至其基准值 20%以内,期间过程较长。目前二代制冷剂使用量大幅削减,四代制冷剂尚未成熟,我们预计未来一定时间内,第三代制冷剂将成为我国主流制冷剂。配额争夺战即将完结,价格有望进入上行通道。由于2020-2022 年的产销情况为我国未来 HFCs 配额分配的基准线,制冷剂生产企业不惜通过牺牲业绩、压低价格的方式提升销量,抢夺三代制冷剂配额。2022
21、年是基加利修正案基线期的最后一年,我国制冷剂企业的配额争夺战即将完结,制冷剂行业逐步回归正常状态。根据百川盈孚数据,截至2022 年 10 月 13 日,R134a 和 R125 市场均价分别为 24500 和 36750 元/吨,较 2021 年初均上涨 36.11%。R32 市场均价为 13000 元/吨,较 9 月底上涨 2.8%,价格已接近行业底部,未来有望持续上行。第三代制冷剂含氟量提升,将进一步带动萤石需求。第三代制冷剂是氢氟烃类物质,与前代氢氯氟烃类物质相比含氟量更高,对氟的需求更大。根据百川盈孚数据和公司公告,第二代制冷剂氟元素质量分数基本在 16%-44%之间,而第三代制冷剂
22、氟元素质量分数普遍在 67%以上,其中 HFC-125 氟元素质量分数更可达 79.15%。萤石作为唯一提供氟元素的原材料,其需求将被进一步带动。3.1.2.冶金:萤石为助溶剂,存在需求反转预期 萤石在冶金领域主要用作助熔剂,有助于金属性能提升和杂质脱离。萤石熔点为 1437,在高温下具有熔点低、黏度低等特点,因此在冶金领域主要是作为助熔剂,以降低难熔金属的熔点,加强炉渣的流动性,从而提高渣和金属的分离程度,改善冶炼过程中的脱硫、脱磷过程,提高金属性能及其可煅性,增强抗张强度。此外,在冶炼过程中它还有助于金属脱离杂质元素,进而加强金属的热塑性和扯断强度,是冶金工业中重要的矿物原料。用于冶金的萤
23、石品质要求 CaF2 含量大于 65%,杂质二氧化硅含量低于 32%,磷和硫的含量不得超过 0.08%和 0.3%,因此用于冶金的萤石产品需要是高品质萤石矿或是经过提炼的萤石精粉。电解铝需求稳中有增,带动氟化铝及萤石需求提升。从我国电解铝的表观消费量来看,2017-2021 年我国电解铝消费整体呈现增长趋势,尤其是 2020 年以来,受新能源汽车的发展带动,车用铝材得到显著提升,拉动电解铝消费量持续上行,2020和2021年其表观消费量分别同比增长 8%和 5%。氟化铝多数用于电解铝的生产,电解铝的需求提升将带动氟化铝需求向好,进而带动萤石的需求增量。目前电解铝库存处于自 2018 年以来的历
24、史低位,需求有望迎来反转。根据百川盈孚数据,截至 2022 年 10 月 27 日,我国电解铝库存处于自 2018 年以来的历史低位。工厂库存方面,目前库存量为 8.71 万吨,同比降低 39.51%;市场总库存方面,目前库存量为 63.85 万吨,同比降低 36.81%。随着国内稳经济等相关举措的推出,终端需求转好将刺激电解铝需求恢复,低库存下,电解铝有较强的补库存需求,氟化铝及萤石需求有望迎来反转。3.1.3.建材:可用于水泥、玻璃、陶瓷等,需求有望复苏 萤石在建材方面,可用于水泥、玻璃、陶瓷等多个领域。建材工业中,萤石主要作为助熔剂、矿化剂、瓷釉用于玻璃、水泥、陶瓷的生产过程中。具体来说
25、,在玻璃生产领域,萤石可以作为助熔剂促进玻璃原料熔化,加入量为炉料的 1%-3%,也可作为遮光剂将玻璃变成乳白色的半透明体,加入量为炉料的 10%-20%;在水泥领域,萤石作为矿化剂能降低炉料的烧结温度,减少燃料消耗,同时增强烧结时熟料液的相粘度,促进 3CaO SiO2 的形成,加入量一般为炉料的 0.8-5%。在陶瓷领域,萤石在瓷釉生产过程中起到助色和助熔作用。如在红色瓷釉中加入萤石后能色泽光亮鲜艳,加入量一般约 10-20。近年来建筑业稳步增长,房地产需求复苏有望拉动萤石需求量提升。近年来我国建筑业发展较为稳健,根据国家统计局数据,2021 年建筑业总产值为 29.31 万亿元,2011
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