陳叢林， 張偉

中國地質(zhì)調(diào)查局，北京 100037

錫是一種重要的基礎(chǔ)金屬材料，被許多國家列為戰(zhàn)略礦產(chǎn)，如2018年2月16日美國內(nèi)政部發(fā)布了《危機(jī)礦產(chǎn)清單草案》，將錫礦列為35個危機(jī)礦產(chǎn)之一，我國《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2016—2020年)》將錫列為24種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)之一。未來隨著5G、半導(dǎo)體和電動汽車等產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，錫的需求量將會進(jìn)一步加大，錫礦資源的保障需求越來越重要。本文在介紹全球錫礦資源現(xiàn)狀、資源分布、產(chǎn)能及新建錫礦山等基礎(chǔ)上，分析了未來錫資源供需趨勢，并提出保障我國錫礦資源安全的對策建議，以期為我國錫礦資源的礦業(yè)管理、開發(fā)利用和礦業(yè)投資等提供參考。

1 主要用途

錫在地殼中含量相對較低，在地殼中的元素豐度排在49位，具有熔點(diǎn)低、質(zhì)軟、無毒、耐腐蝕、延展性好等優(yōu)良的特性，因而在電子電器、食品加工、機(jī)械制造、汽車工業(yè)、航空航天和儲能等領(lǐng)域有著極為廣泛的作用，下游主要集中在錫焊料、錫化工、馬口鐵、合金及浮法玻璃等材料領(lǐng)域應(yīng)用。根據(jù)全球錫協(xié)會2020年數(shù)據(jù)[1]，截至2020年全球消耗精煉錫35萬t。在錫眾多應(yīng)用中，錫合金焊料所使用的錫用量最多，接近世界錫消費(fèi)量的50%，主要用于電子工業(yè)行業(yè)焊接；錫化工行業(yè)(工業(yè)催化劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑和殺蟲劑等)消耗量約占錫用量的18%；馬口鐵消耗量約占錫消耗量的12%，馬口鐵具有強(qiáng)度大、可加工性強(qiáng)、可焊接、無毒及耐腐蝕等特性，在食品飲料包裝、照明工程、玩具制造和廚房用具等方面廣泛應(yīng)用；此外在新能源領(lǐng)域，錫可以用來提高鋰離子電池的續(xù)航時間，在電池領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，約占到錫行業(yè)應(yīng)用的7%。

圖1 2020年全球錫用途分布(根據(jù)ITRI,2020[2])Fig. 1 Global tin usage distribution of 2020(after ITRI，2020[2])

2 資源概況

2.1 礦床類型

錫在地殼中含量較少，平均含量只有0.004%，在自然界中很少呈游離狀態(tài)存在，因此很少有純凈的金屬錫。在地質(zhì)環(huán)境中，Sn可以以Sn2+和Sn4+存在，Sn2+化合物不穩(wěn)定，易于失去兩個電子變成穩(wěn)定的Sn4+化合物。Sn4+與Ti4+、Nb5+、Ta5+和Fe2+等具有近似的離子半徑，因此Sn4+除了以獨(dú)立的礦物形式存在外，還可以元素置換的方式存在于其他礦物中。自然界中，錫與其他礦物的置換可分為四個系列：Sn-Ti系列、Sn-Fe系列、Sn-Nb、Sn-Ta系列、Sn-Pb系列。已知含錫的獨(dú)立礦物有50種，主要的錫礦物有20多種，具有經(jīng)濟(jì)意義的主要為錫石，其次為黃錫礦。常見的錫礦物見表1。

表1 常見的錫礦物Table 1 The common tin minerals in natural

錫礦床按礦床成因通常可劃分為與花崗巖類有關(guān)的礦床、與中酸性火山巖有關(guān)的礦床、與沉積再造或變質(zhì)作用有關(guān)的礦床。與其他基礎(chǔ)金屬礦床規(guī)模相比，錫礦床規(guī)模通常較小，小于50萬t。與花崗巖類有關(guān)的礦床通常是花崗巖巖漿活動過程中形成的，與花崗巖巖漿及其巖漿熱液等有關(guān)的熱液脈型、矽卡巖型、偉晶巖型和斑巖型礦床，這類礦床與鉭、鈮、鎢、銅、鉛、鋅、銀、砷和銻等元素共伴生，主要分布于環(huán)濱太平洋巨型錫礦成礦帶、歐亞大陸陸內(nèi)錫成礦帶和中南非洲錫成礦帶等地區(qū)；與中酸性火山巖有關(guān)的錫礦床通常指產(chǎn)于英安質(zhì)-流紋質(zhì)凝灰熔巖的密集裂隙中的錫礦床；與沉積再造或變質(zhì)作用有關(guān)的錫礦礦床通常指原生錫礦床經(jīng)風(fēng)化破壞后經(jīng)過地質(zhì)搬運(yùn)富集或變質(zhì)作用而成，如含錫花崗巖風(fēng)化殘積砂錫礦和坡積砂錫礦等，砂錫礦一般為中小型(少數(shù)大型和特大型)，該類礦床埋藏通常較淺，礦石含錫0.05%～0.3%，含有害雜質(zhì)(銅、硫、砷)少，選礦流程簡單，選礦回收率一般為50%～95%。常見的錫礦床類型見表2。

中國錫礦床受巖漿巖、構(gòu)造和地層等多種地質(zhì)因素影響，在時間和空間分布上具有較大的不均衡性，其中，燕山期和第四紀(jì)是我國錫礦最重要的成礦期，大量錫礦床分布在華南、西南“三江”和大興安嶺3個錫成礦帶[3,4,5]。在礦化類型上，主要以共伴生礦產(chǎn)形式產(chǎn)出，錫作為單一礦產(chǎn)的礦床較少，錫礦床共伴生的礦產(chǎn)通常有鎢、銅、鋅、鉛、銻、鉬、銀、鈮、坦、鉍和汞等。

表2 常見錫礦床類型Table 2 The tin deposit types in natural

2.2 資源分布

錫礦床在全球分布廣泛，各大洲都有錫礦發(fā)現(xiàn)，主要集中分布環(huán)太平洋東西兩岸，最重要的礦化區(qū)是東南亞區(qū)和東亞。根據(jù)全球錫協(xié)會數(shù)據(jù)，截至2019年，全球錫礦資源量約為1 540萬t，其中錫礦儲量約為550萬t(以CRIRSCO標(biāo)準(zhǔn)計(jì))，錫礦資源主要集中在中國(216萬t，約占39.27%)、俄羅斯(92.8萬t，約占16.87%)、印度尼西亞(43.1萬t，約占7.84%)、埃及(41.5萬t，約占7.55%)、巴西(40.5萬t，約占7.36%)、澳大利亞(22.8萬t，約占4.15%)、玻利維亞(24.8萬t，約占4.51%)，上述七個國家查明資源儲量約占全球總儲量的87%。按照2019年的全球錫礦資源消耗量30.5萬t/a計(jì)算(美國地調(diào)局?jǐn)?shù)據(jù)為31萬t/a[6])，全球探明錫礦資源供給靜態(tài)保障年限約有18 年，但由于全球錫礦資源的賦存特點(diǎn)為小型礦床多且分散，很多錫礦資源勘探程度沒有達(dá)到可計(jì)算儲量的標(biāo)準(zhǔn)，例如近年緬甸異軍突起，成為全球主要產(chǎn)錫國之一，但其錫礦資源達(dá)到CRIRSCO標(biāo)準(zhǔn)儲量級別的卻并不清楚，同時不少小型礦山開采生命周期短，儲量也沒有得到統(tǒng)計(jì)，因此全球錫礦資源儲量統(tǒng)計(jì)呈現(xiàn)出相較資源量總量(約1 540萬t)錫礦儲量較少(約550萬t)的特點(diǎn)，長期看來，伴隨全球錫礦資源需求的不斷上升和較少的新發(fā)現(xiàn)錫礦資源，因此全球錫礦資源的保障能力并不樂觀。

美洲的加拿大和美國目前基本無專門的在產(chǎn)錫礦山，該區(qū)錫資源一直相對貧乏，但當(dāng)?shù)匾苍诜e極開展錫的勘查研究工作，根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)，在卡羅萊納州發(fā)現(xiàn)多個錫成礦遠(yuǎn)景區(qū)和礦化點(diǎn)等，顯示出較好的成礦潛力。

南美洲在20世紀(jì)一直是全球的主要產(chǎn)錫地區(qū)，該區(qū)錫礦大型礦山較多，但由于以往過度開采和有限的勘查投入，導(dǎo)致該區(qū)目前開采錫資源的品位不斷下降。玻利維亞錫資源量約為70萬t，其中儲量約為24.8萬t，該國錫資源主要集中在Huanuni和Colquiri兩座礦山。巴西錫礦資源儲量集中Taboca’s Pitinga礦山，該礦山錫儲量超過40萬t，資源量達(dá)到49萬t，按照目前開發(fā)速度，其資源保障年限可達(dá)20年，但根據(jù)Minsur年報(Minsur SA, 2018)該礦山在估算資源量時，所采用的錫計(jì)算價格較高，因此，如果沒有新的勘查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)錫礦價格下降時，該礦山部分錫資源的經(jīng)濟(jì)可采性會降低錫資源保障能力。

俄羅斯錫資源儲量在全球排第二，雖然俄羅斯具有較大的錫資源量，但由于俄羅斯的外部投資建設(shè)條件相對較差，目前俄羅斯在產(chǎn)錫礦山主要包括Perevalnoye和Festivalnoye兩座礦山，錫產(chǎn)量僅為0.14萬t。

澳大利亞目前錫礦資源量為115.1萬t，儲量為22.8萬t，其中Rentails礦山資源儲量規(guī)模最大，合計(jì)儲量達(dá)18萬t。雖然澳大利亞錫礦產(chǎn)量相較中國和印尼等國家相對較小，但澳大利亞錫資源成礦潛力好，資源主要沿Federal-Bassett構(gòu)造帶分布，勘探潛力較大，隨著勘查程度加深，未來可能成為錫礦重要供應(yīng)國。

東南亞印度尼西亞、緬甸和馬來西亞等地區(qū)為目前全球最重要錫礦帶之一，該區(qū)錫主要以砂錫礦為主，該區(qū)錫產(chǎn)量約占全球錫產(chǎn)量的50%。印度尼西亞錫礦資源儲量在該區(qū)最大，超過90%的錫資源主要集中在印尼天馬公司，錫礦資源以砂錫礦為主，近年來，該公司不斷加強(qiáng)勘查，錫資源量不斷增加；緬甸主要以小型礦床為主，生產(chǎn)技術(shù)相對落后，由于勘查工作不甚詳盡，因此資源儲量統(tǒng)計(jì)不全。

圖2 2019年全球錫礦探明儲量分布(據(jù)ITRI，2020)Fig. 2 The distribution of globle tin reserves in 2019(after ITRI，2020[1])

中國是全球最大的錫資源儲量國和產(chǎn)量國，錫礦資源主要集中在大興安嶺-甘珠爾廟成礦區(qū)、三江成礦帶、康滇成礦區(qū)、個舊成礦區(qū)、欽川-馬關(guān)成礦區(qū)、桂北成礦區(qū)、桂東成礦區(qū)、湘南粵北、贛南成礦區(qū)及東南沿海區(qū)(毛景文，1991;徐憲立等，2020；李聰2020)。錫礦分布具有分布集中、類型齊全、伴生組分多、以大中型為主的特點(diǎn)。原生礦占資源儲量的95%，集中分布在云南、廣西、廣東、湖南、內(nèi)蒙古和江西6個省(區(qū))，合計(jì)占全國探明儲量的98.42%，其余分布在青海、貴州、內(nèi)蒙古、福建、遼寧、黑龍江、浙江和新疆等省(區(qū))。

表3 2019年全球各國錫儲量和產(chǎn)量(儲量數(shù)據(jù)據(jù)ITRI，2020[1]；產(chǎn)量數(shù)據(jù)據(jù)USGS[6]，2020)Table 3 The distribution of globle tin reserves and production in 2019

3 供需分析

3.1 全球供給

全球錫礦資源大型和特大型錫礦床數(shù)量相對較少，中、小型錫礦床數(shù)量偏多，以落后技術(shù)生產(chǎn)的小型錫礦產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的40%。全球錫礦開采方式以地下開采為主，其次是采砂船及水槍-沙礫泵采砂錫礦，硬巖礦物露天開采相對較少。在2015年之前的近百年時間里，全球錫礦資源產(chǎn)量在震蕩中不斷上升[7]，見圖3。2015年之后，受全球錫價格影響，全球錫產(chǎn)量一直維持在310萬t左右(2020年疫情除外)，根據(jù)錫業(yè)協(xié)會預(yù)測，受錫價格影響，2025年之前全球錫有效產(chǎn)能增加有限。雖然全球錫礦資源消耗量較大，但相較其他礦種全球錫礦資源勘查投入不足，新發(fā)現(xiàn)錫礦床較少(美國地調(diào)局統(tǒng)計(jì)的全球70個錫礦勘查和開發(fā)項(xiàng)目中，僅有4個錫礦是1985年以后新發(fā)現(xiàn)的)，新增儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上錫礦資源消耗量，因此全球錫礦儲量呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，近10年全球錫礦儲量和產(chǎn)量變化分別見表4和圖4。本文總結(jié)了據(jù)全球錫業(yè)研究協(xié)會統(tǒng)計(jì)的全球待開發(fā)的典型錫礦項(xiàng)目(見表5)，由于目前錫價原因，這些項(xiàng)目中除了高品位、低成本錫礦項(xiàng)目，低品位的錫礦項(xiàng)目短期內(nèi)投產(chǎn)可能較低。因此，雖然全球錫礦資源量達(dá)到了約1 540萬t，但隨著全球錫礦資源的不斷開發(fā)和需求不斷增長，未來錫礦資源供給保障可能呈現(xiàn)緊張的局面。

表4 近10年全球錫礦資源儲量和產(chǎn)量情況 /tTable 4 Changes of global tin reserves and productions in recent 10 years

表5 2020年全球待開發(fā)典型錫礦項(xiàng)目概況Table 5 Typical global tin mining projects to be developed

圖3 近百年全球錫產(chǎn)量變化(據(jù)據(jù)USGS，2020[7])Fig. 3 The global tin production changes in past 100 years(after USGS，2020)

圖4 近10年全球錫礦儲量變化Fig. 4 Changes of global tin reserves in recent 10 years

在錫礦生產(chǎn)國方面，目前錫礦供應(yīng)格局也在逐漸發(fā)生變化：傳統(tǒng)錫礦生產(chǎn)大國中國和印度尼西亞的產(chǎn)量在全球錫礦產(chǎn)量份額不斷上升，占到全球錫礦產(chǎn)量的50%以上；馬來西亞和泰國由于以往錫礦資源的過度開發(fā)和錫礦價格相對低迷，錫礦產(chǎn)量份額不斷下降；玻利維亞基本維持了其產(chǎn)量份額；非洲(剛果、納米比亞等)也在改變傳統(tǒng)的手工和小規(guī)模生產(chǎn)方式，不斷提高生產(chǎn)機(jī)械化，錫礦生產(chǎn)產(chǎn)量也在逐年增加。自2013年開始，緬甸錫礦資源生產(chǎn)異軍突起，以小規(guī)模和低成本錫精礦迅速躍居全球第三大產(chǎn)錫國。

3.2 需求及價格

全球精煉錫生產(chǎn)大國有中國、印度尼西亞、馬來西亞、秘魯、巴西、玻利維亞和泰國等，精錫消費(fèi)主要集中在中國、美國、日本、新加坡、荷蘭和德國等國家，其中中國消費(fèi)錫約占全球的50%。錫焊接作為錫最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，主要應(yīng)用在電子產(chǎn)品領(lǐng)域，隨著技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品正逐步向小型化發(fā)展[8,9]，其使用強(qiáng)度也在逐漸降低；在錫化工領(lǐng)域，錫主要應(yīng)用于PVC穩(wěn)定劑，隨著環(huán)保趨嚴(yán)，PVC熱穩(wěn)定劑無毒化將是主要的發(fā)展趨勢，有機(jī)錫類穩(wěn)定劑在PVC穩(wěn)定劑的占比將大幅提升，對錫的需求也將保持增長趨勢；馬口鐵主要應(yīng)用在食品和飲料包裝等消費(fèi)領(lǐng)域，隨著其他替代材料(如可降解塑料、環(huán)保紙等)的應(yīng)用，未來馬口鐵的使用強(qiáng)度也呈下降趨勢；未來伴隨著半導(dǎo)體、新能源汽車、5G建設(shè)和儲能等領(lǐng)域興起和產(chǎn)能擴(kuò)大，未來在這些領(lǐng)域發(fā)展將極大推動錫的需求，推動錫需求增長。

錫價格通常受市場需求、產(chǎn)量、庫存及生產(chǎn)成本等因素影響，波動較大，過去百年全球錫價不斷在波動中上漲,目前錫價處于相對較低的價格區(qū)間圖6。隨著緬甸、印度尼西亞和馬來西亞等錫礦生產(chǎn)大國錫礦石品位下降、開采深度增加開采成本提升等因素影響，以及未來對錫需求量的逐漸增加，錫供需矛盾將逐步凸顯，錫價格將進(jìn)一步提升。

圖6 近百年全球錫價格變化(數(shù)據(jù)來源：USGS，2019[7])Fig. 6 The global tin prices changes over the past 100 years

3.3 中國錫礦供需

3.3.1 供應(yīng)

中國錫礦資源豐富，資源儲量居全球第一，錫礦類型主要以原生錫礦為主，約占全國錫礦總量的80%，砂錫礦次之，約占16%，且共伴生組分多(單一的錫礦僅占12%)，我國錫礦常共伴生銅、鉛、鋅、鉍、鎢和汞等礦產(chǎn)，錫選礦回收率約70%左右(全國三率調(diào)查報告)[10]。雖然我國錫礦資源儲量豐富，但我國錫礦資源過度開采嚴(yán)重，后備錫資源品位低、新增查明資源儲量有限，國內(nèi)多數(shù)骨干錫礦山正面臨資源枯竭，生產(chǎn)能力呈現(xiàn)逐年下降態(tài)勢。近十年來，我國進(jìn)行了一系列的地質(zhì)勘查工作，在我國南嶺、祁連和東昆侖等地區(qū)新發(fā)現(xiàn)了一批錫礦，勘探成果顯著，為我國錫礦資源保障提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)我國資源潛力評價成果，全國15個省(自治區(qū))共圈定錫礦最小預(yù)測區(qū)1 179個，主要分布在湖南、云南、廣西、內(nèi)蒙古和廣東5省區(qū)。雖然近年來我國錫礦資源找礦工作進(jìn)展突出，但我國地質(zhì)勘查的投入自2013年以來逐年呈下滑態(tài)勢，錫礦勘查缺乏重大的發(fā)現(xiàn)，錫礦的找礦勘查進(jìn)展并不理想，錫是“358”找礦突破戰(zhàn)略行動目標(biāo)尚未完成的有色金屬礦種之一，因此錫礦后續(xù)資源的接替問題比較突出。

3.3.2 需求

中國是全球最大的錫消費(fèi)國，目前我國自產(chǎn)的錫精礦并不能滿足生產(chǎn)消費(fèi)需求，自2008 年開始我國從傳統(tǒng)的錫出口大國轉(zhuǎn)為凈進(jìn)口國，每年需要從國外進(jìn)口大量錫礦，錫礦對進(jìn)口依賴度大致在 30%～40%之間，錫礦進(jìn)口來源單一，最大進(jìn)口來源國為緬甸，占我國進(jìn)口量的90%以上，剩余少量進(jìn)口來自澳大利亞、俄羅斯和老撾等。未來，國外供給方面緬甸錫礦生產(chǎn)成本不斷提升，錫礦資源枯竭，產(chǎn)能見頂，供給能力有限；國內(nèi)受全國安全和環(huán)保進(jìn)一步嚴(yán)格影響，一些不達(dá)標(biāo)小礦山關(guān)停，近年錫產(chǎn)量不斷下降，加之近年錫礦勘查資金投入和鉆探工作量持續(xù)減少，國內(nèi)錫礦產(chǎn)量和供應(yīng)能力整體不斷降低。需求方面，近年國內(nèi)對精錫的需求不斷提升，見圖7。因此，未來我國在錫礦方面的供需缺口逐步顯現(xiàn)。

圖7 近年錫精礦國內(nèi)產(chǎn)量、進(jìn)口量以及錫金屬消費(fèi)情況[8]Fig. 7 The production, imports of tin concentrate and tin consumptions

4 對策建議

4.1 加快境外錫礦勘查開發(fā)布局，保障錫礦資源供給

我國目前已發(fā)現(xiàn)錫礦勘查程度相較國外較高，隨著資源開發(fā)，錫礦后備資源有限，而作為我國主要錫礦供應(yīng)國的緬甸，其錫礦資源儲量規(guī)模和開采品位不斷下降，因此我國錫礦資源的供給保障情況十分緊迫。為此，我國應(yīng)做到提早布局，積極拓展海外市場，重點(diǎn)布局國外東南亞、非洲和澳大利亞等成礦潛力好、錫礦勘查程度低的地區(qū)，多渠道保障我國錫礦資源供給。

4.2 加強(qiáng)錫礦資源基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查和勘查工作，增強(qiáng)國內(nèi)錫礦資源保障程度

我國目前已發(fā)現(xiàn)錫礦資源勘查程度高，查明儲量較多，但多屬于已發(fā)現(xiàn)老礦山，新發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地相對較少。在下一步工作中進(jìn)一步梳理我國錫礦成礦地質(zhì)特點(diǎn)，在地質(zhì)調(diào)查和勘查過程中加強(qiáng)對錫礦資源的勘查和評價，尋找錫礦有利成礦遠(yuǎn)景區(qū)，不斷擴(kuò)大錫礦資源量，增強(qiáng)錫礦資源的后備保障能力。

4.3 提高錫礦資源開發(fā)利用技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)錫礦資源供給的可持續(xù)性

目前我國錫礦資源的選礦回收率整體在70%左右，且很多錫礦資源多以共伴生組分形式存在，應(yīng)加大對錫礦資源的選礦工藝技術(shù)研究，進(jìn)一步提高錫礦資源的選礦回收率，同時注重對共伴生錫礦資源的回收利用，提高錫礦資源綜合利用水平。

4.4 整合國內(nèi)錫礦資源，建立規(guī)?；s化生產(chǎn)模式，提高資源利用效率

進(jìn)一步加大對錫礦的保護(hù)力度，要嚴(yán)格控制開采規(guī)模，提高錫礦行業(yè)準(zhǔn)入門檻，對于技術(shù)落后、規(guī)模小的錫礦山，限制開采，優(yōu)先向規(guī)模大、技術(shù)先進(jìn)的大型企業(yè)配置資源，通過對錫礦資源的合理規(guī)劃，進(jìn)一步提高對錫礦行業(yè)統(tǒng)籌引導(dǎo)，提高錫礦資源開發(fā)利用效率。