王振亮，魯瑞君，林天亮，吳新剛

(中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所，河北 廊坊 065000)

螢石又稱為氟石，主要成分是氟化鈣(CaF2)，自然界中的螢石常顯鮮艷的顏色，純凈的螢石為無色。螢石廣泛應用于冶金、煉鋁、玻璃、陶瓷、水泥、化學等工業(yè)，其產(chǎn)品廣泛用于航天、航空、制冷、醫(yī)藥、農(nóng)藥、防腐、滅火、電子、電力、機械和原子能等多個領域。對國家安全、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展有重要影響。隨著科技和國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，螢石已成為現(xiàn)代工業(yè)中重要的礦物原料，許多國家將螢石列入戰(zhàn)略性資源進行儲備[1-2]。

1 世界螢石資源分布概況

螢石資源分布廣泛，世界各大洲均有發(fā)現(xiàn)。從成礦地質環(huán)境來看，環(huán)太平洋成礦帶的螢石儲量最多，約占全球儲量一半以上，已探明螢石儲量分布在40多個國家。螢石資源主要分布在亞洲的中國、蒙古，北美洲的墨西哥、美國等地，非洲的南非、肯尼亞和歐洲的西班牙、法國等地。據(jù)美國地質調查局2009年《礦產(chǎn)品概要》數(shù)據(jù)，截至2009年,世界螢石儲量2.3億t，其中南非、墨西哥、中國和蒙古螢石儲量列世界前4位,這4個國家的螢石儲量占到全球的46%左右；南非的螢石儲量占世界螢石總儲量的17.83%，其次是墨西哥、中國和蒙古，分別為13.91%、9.13%和5.22%；截至2011年，世界螢石儲量2.4億t，南非的螢石儲量占17.08%，其次是墨西哥、中國和蒙古，分別占13.33%、10.00%和9.17%(見表1)[1-2]。從表1可看出，2011年中國和蒙古的儲量比2009年增加300萬t和1000萬t，其他國家的儲量沒有變化。

表1 全球主要螢石礦產(chǎn)地儲量

南非螢石資源分布比較廣，已發(fā)現(xiàn)礦床主要分布在德蘭圖瓦省，已開采礦床是Witkop和Buffalo螢石礦，在距離Witkop螢石礦10km處發(fā)現(xiàn)螢石礦床，資源量4820萬t，平均品位18%。南非螢石儲采比是143，南非螢石出口潛力最大。

墨西哥螢石資源主要分布在科阿韋拉、圣路易斯托西和瓜那華托，拉奎瓦螢石礦是世界上最大螢石礦之一，該礦螢石含量65%～70%；帕臘爾鉛鋅礦床伴生螢石礦產(chǎn)。墨西哥螢石儲采比是33。

蒙古國螢石儲量占世界總量的3.3%，居第五位。主要集中在中東部的肯特省、中戈壁省和東戈壁省。

納米比亞螢石資源主要分布在奧奇瓦龍戈，奧克魯祖螢石礦是該國最大的螢石礦，儲量約300萬t，礦石氟化鈣含量平均30%。

英國螢石資源主要分布在奔寧山脈南礦田和北礦田，截至2007年英國螢石可采儲量只有63萬t(包括尾礦中可回收螢石)。法國、意大利、美國螢石資源已經(jīng)枯竭。從1996年開始，美國停止螢石開采。美國磷酸鹽巖儲量10億t，氟含量平均3.5%，磷酸鹽巖中賦存氟資源量3500萬t。

巴基斯坦的螢石礦床產(chǎn)于卑路支省卡拉特和馬斯通地區(qū)，螢石以礦化和斷裂充填形式產(chǎn)出，螢石含CaF285%～92%,SiO2＜15%。巴基斯坦年產(chǎn)螢石3000～5000t，主要作鋼鐵冶煉熔劑[3]。

中國地處環(huán)太平洋成礦帶，螢石資源十分豐富，已探明螢石礦區(qū)有500多處,已勘查的271處主要集中在4個礦產(chǎn)帶,北部主要集中在內蒙古,中部主要在河南、湖北、湖南,東部集中在福建、浙江、江西和安徽,西南主要在云南、貴州及四川南部，共27個省(直轄市、自治區(qū))。其中，內蒙古、浙江、福建、江西和湖南螢石資源儲量合計占70%以上[2]。從礦床規(guī)?？?以大中型為主,已勘查的271處螢石礦床中,大型礦床41處、中型89處[4]，主要集中于中國東部沿海、華中地區(qū)和內蒙古中東部，大中型礦床占48%，其儲量/資源量占93%。中國螢石礦單一型螢石礦床有450多處，大部分礦床儲量只有數(shù)萬噸至數(shù)十萬噸，只有內蒙古四子王旗蘇榮查干敖包螢石礦區(qū)，礦石儲量約2000萬t。有色金屬礦產(chǎn)伴生螢石礦區(qū)50多處，湖南郴縣柿竹園鎢錫鉬鉍礦伴生螢石礦區(qū)資源量達6500萬t，是世界第一大伴生螢石礦[2]。

2 世界螢石礦生產(chǎn)現(xiàn)狀

世界上約有50個國家開采和加工螢石，近百年來，世界螢石產(chǎn)量呈現(xiàn)波折上升態(tài)勢。1980年達到501萬t，1994年降至375萬t，近十多年世界螢石產(chǎn)量穩(wěn)步上升，2011年達到591萬t。從表2中可以看出主要生產(chǎn)國有中國、墨西哥、蒙古、南非和俄羅斯，2011年，上述5個國家共生產(chǎn)533萬t螢石，占全球產(chǎn)量的90.19%。其中，中國是世界螢石產(chǎn)量最大的國家[5]，2011年生產(chǎn)330萬t，占全球總產(chǎn)量的55.84%。

表2 世界主要螢石生產(chǎn)國產(chǎn)量統(tǒng)計(萬t)

螢石國際市場貿(mào)易中，主要出口國家有中國、墨西哥、蒙古、南非、泰國等，以中國最多；主要進口國家有美國、原蘇聯(lián)地區(qū)以及日本，中國螢石產(chǎn)量從1982年占全球產(chǎn)量的11%發(fā)展到2011年占全球產(chǎn)量的55.84%，已經(jīng)成為世界螢石市場的主導。

美國螢石消費量居世界之首，是最大的螢石進口國。主要從墨西哥、南非、中國、西班牙和意大利進口螢石，其中從墨西哥和南非的進口量占總進口量的60%以上[3]。目前，美國螢石主要用在制氫氟酸(使用CaF2含量＞97%)、冶金等方面。85%的螢石被用于生產(chǎn)氫氟酸和氟化鋁，15%的螢石用于煉鐵的焊劑、煉鋁的初級生產(chǎn)、玻璃工業(yè)、陶瓷工業(yè)和水泥工業(yè)等。

日本排在美國之后，是世界第二大螢石進口國。主要從中國、泰國、南非和墨西哥進口螢石，其中從中國進口最多，占其總進口量的75%以上[3]。日本的螢石消費領域比例如下：鋼鐵鑄造與鋼鐵制造占43%；氫氟酸制造約占44%，氟化鋁制造占13%[6]。

3 中國螢石生產(chǎn)現(xiàn)狀

我國有27個省區(qū)生產(chǎn)螢石，大部分省區(qū)都有螢石出口，其中浙江和江西出口量最大。浙江出口量在20世紀90年代前后占全國螢石出口量的55%左右。山東、內蒙古、福建、湖南、安徽、廣東等地也都占有一定的出口份額。出口種類主要有冶金級螢石和制酸級螢石，還有少量氫氟酸、氟化鋁和人造冰晶石等。主要出口到日本、美國、荷蘭、加拿大、意大利、德國、韓國、俄羅斯等30余個國家和地區(qū)[7]。

國際市場對中國螢石，尤其是酸級螢石的需求基本穩(wěn)定。從表3可以看出，中國螢石產(chǎn)量和消費量呈上升趨勢，產(chǎn)量從2000年245萬t上升到2011年330萬t，消費量從2000年的125萬t上升到2011年的305萬t；而出口量呈下降趨勢，由2000年的120萬t降至2011年的25萬t，主要原因是2003年以來,中國開始嚴格控制螢石出口[5]。近幾年，中國的螢石貿(mào)易已經(jīng)由外銷為主轉為內貿(mào)為主，而且進口有所增加，2006年、2007年、2008年我國進口螢石量分別為4.03、3.39、3.98萬t[8]。2009年中國螢石表觀消費量280萬t，同比增長8.2%；2010年上半年表觀消費量達到193萬t。從全球來看，中國螢石消費量位居世界第一，但在下游消費結構上與發(fā)達國家存在較大差距。中國螢石下游需求中，氟化學工業(yè)對螢石的需求占比不到30%，而發(fā)到國家氟化學工業(yè)需求占比接近60%。目前我國螢石的主要消費領域是鋼鐵、煉鋁、化學、水泥和玻璃工業(yè)等，其消費結構大致為：鋼鐵工業(yè)占13.4%、煉鋁工業(yè)占7.6%、化學工業(yè)占29.0%、水泥和玻璃工業(yè)40.0%、其他10.0%。

表3 近年中國螢石供需情況(萬t)

近年來，螢石資源正逐步受到國家政策的保護，由于實行許可證制度，螢石運行態(tài)勢良好。在我國，制酸級螢石在氟化工的消費會有較大的發(fā)展，尤其是開發(fā)含氟精細化工產(chǎn)品，進一步發(fā)展氟塑料與氟橡膠產(chǎn)品，以及含氟醫(yī)藥中間體等產(chǎn)品，將促進我國螢石工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展[8]。

4 螢石產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向

隨著工業(yè)的發(fā)展，螢石的需求量還會有不斷的上升趨勢。在螢石的開發(fā)利用過程中，由于各個國家的經(jīng)濟發(fā)展水平的不同，在鋼鐵冶煉、氫氟酸制造等領域中技術裝備水平和所用技術、方法有很大的差距，造成螢石單耗相差甚遠[9]。

根據(jù)美國地質局統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，螢石資源全球分布相對集中。雖然我國螢石資源基礎儲量豐富，按照目前螢石可開采儲量和2010年產(chǎn)量進行測算，可開采儲量只有約2100萬t，在全球的比重不足10%，全球儲采比為38，而中國的儲采比已經(jīng)下降到6。隨著主要螢石消費國家和地區(qū)螢石資源枯竭，作為螢石的主要出口國，我國也已經(jīng)開始采取措施保護國內的螢石資源，譬如對螢石出口實行配額制度、從出口退稅到征收高額關稅、對螢石礦進行開采總量控制、原則上不再受理新的螢石礦的勘查和開采登記申請等。

從磷灰石中提取氟是未來獲取氟資源的途徑之一，可以保護逐步減少的螢石資源；據(jù)美國國土資源局統(tǒng)計，全球氟資源約有5億t存在于螢石里，但存在于磷礦里的氟資源也是巨大的；當前美國磷礦儲量約有10億t，按含氟元素3.5%計算，共含35萬t氟元素，折合為72萬t螢石(CaF2含量＞97%)[3]。

從消費趨勢看，螢石在世界鋼鐵冶煉行業(yè)的消費量正日漸下降，而伴隨著世界氟化工技術的不斷進步，氟化學工業(yè)對氫氟酸的需求持續(xù)增加，對酸級螢石需求量增加，目前世界螢石產(chǎn)量一半以上用于制取氫氟酸。在通用的、初級的氟化工產(chǎn)品方面，中國的生產(chǎn)可以滿足國內需求，而在高端的、高附加值的產(chǎn)品方面,中國的生產(chǎn)水平較低,還不能滿足國內需求[5]。向精細化、復合化、輕量化、環(huán)保節(jié)能循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展及為高新技術服務的應用研究開發(fā)將是中國螢石產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。

5 結語

綜上所述，世界螢石資源分布廣泛。目前，螢石的主要生產(chǎn)大國有中國、墨西哥、蒙古、南非和俄羅斯，其中中國是世界螢石產(chǎn)量最大的國家，2011年生產(chǎn)330萬t，占全球總產(chǎn)量的55.84%；中國螢石產(chǎn)量和消費量呈上升趨勢，而出口量呈下降趨勢，主要原因是中國開始控制螢石出口。螢石是不可再生資源，從磷灰石中提取氟是獲取氟元素的重要途徑之一；向精細化、復合化、輕量化、環(huán)保節(jié)能循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展及為高新技術服務的應用研究開發(fā)將是中國螢石產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。

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