我國鈷資源產(chǎn)業(yè)狀況及可持續(xù)對策,產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學(xué)論文

我們國家鈷資源產(chǎn)業(yè)狀況及可持續(xù)對策,產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學(xué)論文鈷是一種重要的戰(zhàn)略金屬資源，是制造高溫合金、硬質(zhì)合金、磁性合金和含鈷化合物的重要原料，被廣泛應(yīng)用于國防、原子能、航天、電子等工業(yè)以及高溫磁性合金等高科技領(lǐng)域。除此之外，鈷在化學(xué)工業(yè)中主要用于石油和化學(xué)加工的催化劑、油漆和油墨的枯燥劑、陶瓷底漆、油漆和塑料的顏料等.隨著我們國家經(jīng)濟的穩(wěn)步快速發(fā)展，鈷消費量日益增大，中國已成為繼美國和日本之后的第三大鈷消費國，精煉鈷消費量僅次于日本，位于世界第二.然而，我們國家鈷礦石的生產(chǎn)增長緩慢，鈷礦產(chǎn)品進口量逐年上升，鈷已成為對外依存度最高的有色金屬，供求矛盾日益突出.怎樣盡快改善我們國家鈷資源缺乏的局面，降低對國外鈷礦的依靠程度，對于我們國家鈷產(chǎn)業(yè)能否保持持續(xù)健康的發(fā)展具有重要的意義。本文從中國鈷資源特點以及中國鈷產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)在狀況入手，提出我們國家鈷產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的一些主要問題，進而為促進我們國家鈷產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展提出相應(yīng)的對策建議。1中國鈷資源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在狀況1.1我們國家鈷礦資源分布及資源特點我們國家鈷礦資源分布地區(qū)較多，華而不實伴生于硫化銅鎳礦中的鈷主要分布在甘肅、新疆、吉林、陜西、云南、四川等地；與鐵、銅礦伴生的鈷資源分布在四川、青海、山西、河南、廣東、安徽等地；海南、廣東等地有少量鈷土礦.甘肅省鈷資源量最多，約占全國總量的28%,四川、青海等省次之〔圖1〕。固然我們國家鈷礦分布地區(qū)較廣，但我們國家鈷礦資源仍相對缺乏。詳細(xì)表現(xiàn)為儲量小，檔次低；貧礦多，富礦少；伴生成礦多，獨立成礦少。世界主要產(chǎn)鈷國家中，澳大利亞卡爾哥里鎳鉆礦的鎳鈷資源總量1.4億t,含鈷的平均檔次是0.09%;剛果留蘆〔LIULU〕尾砂礦的鈷資源量約為3000萬t,含鈷檔次在0.2%~0.4%;贊比亞那產(chǎn)噶礦的鈷礦資圖1中國鈷礦分布略圖成礦帶：Ⅰ準(zhǔn)噶爾北緣-北天山；Ⅱ華北地臺中段；Ⅲ華北地臺北緣東段；Ⅳ昆侖-西秦嶺；Ⅴ長江中下游；Ⅵ揚子地臺西緣；Ⅶ華南。源總儲量約為800萬t,含鈷檔次約0.62%.而我們國家的海南石錄銅鈷礦鈷礦石儲量4.07106t,含鈷0.294%;青海德爾尼銅〔鈷〕礦鈷金屬量2.85104t,含鈷平均檔次僅0.0054%~0.092%;東天山圖拉爾根銅鎳〔鈷〕礦鈷資源量1104t,含鈷平均檔次僅0.03%.通過比照，不難看出我們國家鈷礦床的儲量和檔次都低于世界主要產(chǎn)鈷國家。我們國家鈷資源儲量占世界總儲量的比例很小。世界鈷資源主要分布于剛果〔金〕、澳大利亞、古巴、新喀里多尼亞、贊比亞、俄羅斯、加拿大、巴西、中國和摩洛哥10個國家〔表1〕。華而不實，剛果〔金〕鈷資源量所占世界比例最高，為45.8%;而中國鈷資源量相對較少，僅占到世界鈷資源量的1.1%〔圖2〕。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局〔USGS〕資料顯示,過去10年間〔2003-2020年〕世界鈷儲量總體穩(wěn)中有升，但中間也曾出現(xiàn)一個低谷，2018年世界鈷儲量由710萬t降至660萬t,2018年后恢復(fù)增長，儲量為730萬t,2018、2020年均穩(wěn)定在750萬t左右。與其他鈷資源大國相比，中國鈷資源量相對貧乏。中國鈷儲量在2006-2018年一直保持在7.2萬t,2018年增長為8萬t,一直到2020年，中國鈷儲量沒有發(fā)生明顯變化，為8萬t.但由于世界鈷儲量的持續(xù)增加，中國鈷儲量所占世界比例開場出現(xiàn)下降趨勢，變?yōu)槿蜮拑α康?.07%〔圖3〕。由此可見，我們國家鈷儲量增長緩慢，鈷資源仍相對貧乏，且所占世界比例有下降的趨勢，鈷資源儲量明顯缺乏。由于我們國家自產(chǎn)鈷礦石難以知足國內(nèi)鈷行業(yè)需求，當(dāng)前我們國家鈷生產(chǎn)企業(yè)主要以含鈷廢料為原料進行生產(chǎn)，如含鈷高溫合金廢料、含鈷硬質(zhì)合金廢料、含鈷磁性合金廢料、含鈷催化劑廢料等。當(dāng)下我們國家以含鈷廢料為原料生產(chǎn)鈷的企業(yè)有50余家，還有幾十戶小型煉鈷作坊，再生鈷年產(chǎn)量近1.0萬t.1.2鈷供需分析隨著我們國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，硬質(zhì)合金、蓄電池和磁性材料等行業(yè)對金屬鈷粉的需求快速增長，給金屬鈷粉市場增添了活力。金剛石工具行業(yè)和催化劑行業(yè)對金屬鈷的需求也呈上升趨勢。因而，近年來中國鈷消費量呈總體快速增大趨勢。中國市場鈷消費量從2006年的1.22萬t增長至2018年的2.53萬t,年均復(fù)合增長率達15.7%.從2018年我們國家鈷消費構(gòu)造分析，電池材料用鈷份額占到總消費量的63%;其他幾個行業(yè)鈷消費量所占比例分別為：硬質(zhì)合金占10.7%,磁性材料占6.3%,玻璃、陶瓷占6.3%,催化劑占4.7%,枯燥劑、粘結(jié)劑等占5%,高溫合金占4%〔圖4〕。鈷市場供給方面，我們國家鈷礦山開采量逐年增加，由2006年的2300t增加到2020年的7000t.占世界礦山產(chǎn)量的比例呈現(xiàn)出先上升后降低的趨勢〔圖5〕。和宏大的消費量〔2.53萬t〕相比，中國鈷礦產(chǎn)量微乎其微，僅為消費量的16%,供給的鈷中很大一部分來自進口。2020年1~11月，我們國家累計進口各類鈷產(chǎn)品25.2萬t.由此可見，我們國家鈷資源缺口仍然很大，國內(nèi)鈷礦產(chǎn)量難以知足市場需求。以鈷儲量與當(dāng)年礦山產(chǎn)量的比值作為鈷資源保證年限，世界及我們國家鈷資源保證年限見表3.不難看出，我們國家鈷保證年限要低于世界鈷保證年限。盡管中國鈷保證年限與世界的差距有縮小的趨勢，中國鈷保證年限與世界相比仍存在很大差距〔圖6〕。鈷礦資源供需形勢是影響鈷價格變動的一個重要因素，一旦世界鈷資源供需形勢發(fā)生變化，鈷價格也會隨之發(fā)生變化。當(dāng)下我們國家鈷礦資源缺乏，對外依存度較高，鈷價格的波動對我們國家鈷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的影響。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局〔USGS〕數(shù)據(jù)顯示，自2003年起鈷市場價格發(fā)生了顯著變化〔圖7〕。2006-2008年，遭到剛果〔金〕開場限制鈷礦石原料的出口和剛果〔金〕鈷產(chǎn)量下降等因素的影響，鈷市場價格連續(xù)增長，到2008年鈷市場價格到達39.01美元/磅，2018年鈷市場價格暴跌，到2020年，鈷市場價格降為14美元/磅。估計將來幾年，全球現(xiàn)有生產(chǎn)商和新項目生產(chǎn)的鈷有可能超過鈷的消費量，假如出現(xiàn)生產(chǎn)過剩，將導(dǎo)致鈷價格的下降.因而，預(yù)期將來幾年世界鈷市場的發(fā)展對我們國家比擬有利。2中國鈷資源產(chǎn)業(yè)存在的問題隨著鈷產(chǎn)品需求量的逐步增加，鈷在國民經(jīng)濟中的地位越來越重要。盡管我們國家精煉鈷的產(chǎn)量已經(jīng)有了很大提高，但我們國家沒有優(yōu)越的資源條件，鈷資源供給形勢仍然緊張，鈷產(chǎn)業(yè)中仍存在相當(dāng)嚴(yán)峻的問題，主要表如今下面幾個方面。1〕鈷資源嚴(yán)重缺乏，儲量增長緩慢當(dāng)前，我們國家的鈷礦床主要有金川銅鎳硫化物礦床、東天山圖拉爾根礦床、青?？系驴煽说V床、山西恒曲銅礦峪礦床、贛西五寶山礦床和海南石碌礦床等。這些礦床中鈷多以共生、伴生的形式存在，幾乎沒有單獨的鈷礦床；而且這些礦床的鈷品味很低，平均僅為0.01%~0.03%.除此之外還有不少礦石由于檔次低、交通不便、能源無法解決等一系列的問題，在當(dāng)下經(jīng)濟技術(shù)條件下不能利用.遭到成礦條件和找礦力度的制約，2018年以來，我們國家鈷資源儲量沒有發(fā)生變化，一直維持在8萬t;相比之下，世界鈷資源儲量卻出現(xiàn)了明顯增長，由2018年的730萬t增長到2020年的750萬t.使得我們國家鈷資源儲量在全球的排位在逐步后移，導(dǎo)致我們國家在國際競爭中愈加沒有優(yōu)勢。我們國家當(dāng)前每年從自有資源中生產(chǎn)的鈷只要7000t左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)知足不了國民經(jīng)濟對鈷的需求，每年都必須從國外大量進口鈷原料和鈷制品，導(dǎo)致了中國鈷原料的對外依存度高而且對原料價格沒有話語權(quán)，嚴(yán)重威脅到國家的經(jīng)濟安全。2〕生產(chǎn)成本高造成我們國家鈷制品生產(chǎn)成本居高不下的原因主要有下面幾個方面：首先，我們國家鈷礦石檔次低，且與其他金屬共生、伴生，因而提取鈷的工藝流程較長，技術(shù)較復(fù)雜，這是造成我們國家鈷生產(chǎn)成本居高不下的一個重要因素；其次，我們國家鈷生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)和設(shè)備過于陳舊，很多還處于20世紀(jì)70年代的水平，生產(chǎn)效率低，要降低生產(chǎn)成本更是難上加難；最后，我們國家當(dāng)前仍然存在很多作坊式生產(chǎn)的小企業(yè)，這些企業(yè)技術(shù)和設(shè)備落后，只專注眼前利益，各自為戰(zhàn)，難以構(gòu)成規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)成本居高不下，而且難以保證產(chǎn)品質(zhì)量，也容易造成資源浪費。當(dāng)前國內(nèi)每噸鈷的生產(chǎn)成本為10~15萬元。而世界產(chǎn)鈷大國由于礦石檔次高、生產(chǎn)工藝簡短，而且鈷生產(chǎn)企業(yè)注重技術(shù)和設(shè)備的更新?lián)Q代，因而鈷的生產(chǎn)成本比擬低，如紅土礦提鈷，通常采用加壓酸浸-沉淀-溶解-萃取分離工藝，鈷的生產(chǎn)成本不超過2000美元/t,大大低于我們國家成本.3〕鈷產(chǎn)業(yè)構(gòu)造不合理當(dāng)前我們國家生產(chǎn)的鈷產(chǎn)品中，初級產(chǎn)品比例過高，而超細(xì)鈷粉、納米級鈷粉、高密度鈷粉、球形鈷粉以及高純鈷粉等高精端產(chǎn)品比例較低，而且國內(nèi)鈷粉的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)較低，在粒度和化學(xué)純度等方面與國外先進的生產(chǎn)廠家相比存在較大差距.我們國家每年有大量低附加值的初級鈷產(chǎn)品出口，高附加值的高精端鈷產(chǎn)品幾乎完全依靠進口，這種進出口形式造成我們國家鈷行業(yè)發(fā)展遭到國外企業(yè)的嚴(yán)重制約，不利于我們國家鈷行業(yè)的長久發(fā)展。據(jù)2020年1-11月數(shù)據(jù)顯示,我們國家四氧化三鈷、鈷濕法冶煉中間品、鈷酸鋰及其他金屬酸鹽及過金屬酸鹽等初級鈷產(chǎn)品的出口量占到出口總量的89%,而超細(xì)鈷粉等高精端鈷產(chǎn)品所占比例僅為9%.進口的鈷產(chǎn)品中，超細(xì)鈷粉等高精端鈷產(chǎn)品的進口量為9980t,較出口量〔3527t〕多出6453t〔表4〕。這講明我們國家生產(chǎn)高精端鈷產(chǎn)品的技術(shù)相對落后，高技術(shù)含量的終端產(chǎn)品較少，鈷行業(yè)的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造不合理，有待進一步優(yōu)化。4〕再生鈷資源回收利用率低我們國家以含鈷廢料為原料生產(chǎn)鈷的企業(yè)主要有金川有色金屬集團有限公司、贛州鈷鎢有限責(zé)任公司、贛州鴻晟冶金化工實業(yè)有限公司、寧波華力斯化學(xué)工業(yè)有限公司和海南金億新材料制造有限公司等，這些企業(yè)大多采用浸出-萃取-電積的工藝流程。這些企業(yè)的工藝裝備比擬落后，自動化、機械化程度低，勞動生產(chǎn)率低、能源消耗高、金屬回收率低、環(huán)境污染較嚴(yán)重，生產(chǎn)成本較高；同時，人員配比不合理，具有研發(fā)能力的技術(shù)人員所占比例過低;再加上企業(yè)制度的影響，愈加制約了員工創(chuàng)新的積極性。以上這些因素都是導(dǎo)致鈷的回收效率難以提高的重要原因。我們國家對煉鈷技術(shù)和設(shè)備研究的投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及對其他金屬礦種研究的投入，也是造成鈷的綜合回收率低的一個重要原因。3可持續(xù)發(fā)展對策當(dāng)前我們國家鈷礦資源十分是富礦資源嚴(yán)重缺乏，遠(yuǎn)不能知足將來的宏大需求，這已是不爭的事實。因而，應(yīng)采取一系列有效的措施來保障我們國家鈷資源的可持續(xù)供給，推動我們國家鈷產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展，進而維護我們國家經(jīng)濟社會安全。1〕加強鈷礦勘查，重視對國外鈷資源及海洋鈷資源的利用我們國家鈷礦主要分布于中東部地區(qū)，而西部地區(qū)分布較少。我們國家西部地區(qū)聚集了古亞洲成礦帶和特提斯兩大成礦帶，為我們國家礦產(chǎn)資源的構(gòu)成提供了充足的條件。不同序級的板塊碰撞、拉張為來源于幔源的鈷成礦物質(zhì)向上運移開拓了充分的空間，因而，我們國家西部地區(qū)鈷礦找礦前景特別廣闊。當(dāng)前西部地區(qū)還有很多尚待開展深切進入勘查的區(qū)域，有較大的鈷資源潛力,故應(yīng)重點加強對這些區(qū)域的勘查力度。同時，還應(yīng)加強對已開采礦區(qū)深部和外圍的勘查力度，對原有經(jīng)濟技術(shù)條件下不能開采利用的貧礦和伴生礦進行新的資源儲量評價，以提高我們國家鈷資源儲量。另外，我們國家還應(yīng)施行走出去的戰(zhàn)略，充分利用國外鈷資源，加強與其他國家的找礦合作，在國外建立長期穩(wěn)定的鈷資源供給體系，只要這樣才能使我們國家鈷資源缺乏的局面得到改善。據(jù)揣測，約有10億t的鈷資源量存在于海底的錳結(jié)核中.由此可見，海洋中的鈷資源量相當(dāng)可觀，應(yīng)充分重視對海洋鈷資源的勘探開發(fā)工作，以提高我們國家鈷資源量。我們國家的深海探測技術(shù)已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，使得將來海洋鈷資源的開發(fā)利用成為了可能。2〕提高選冶技術(shù)，降低生產(chǎn)成本由于我們國家鈷生產(chǎn)成本與國外相比存在較大差距，致使我們國家鈷產(chǎn)品在國際市場上沒有競爭優(yōu)勢，嚴(yán)重影響了我們國家鈷行業(yè)的發(fā)展。應(yīng)充分利用高校、研究院所的科研優(yōu)勢，增加科研經(jīng)費投入，研究經(jīng)濟高效的鈷礦采選冶技術(shù)、方式方法和工藝，以降低鈷產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。同時，能夠加強同其他國家鈷生產(chǎn)企業(yè)的溝通與合作，借鑒其他國家的先進設(shè)備和生產(chǎn)工藝，做到消化，吸收，再創(chuàng)新，進而到達降低生產(chǎn)成本的目的。如采用生物冶金技術(shù)從含鈷的硫化礦中提取鈷的技術(shù)，這種方式方法處理硫化礦與傳統(tǒng)的焙燒相比，投資省、成本低，十分在環(huán)境保衛(wèi)方面能夠避免SO2和As的排放對環(huán)境造成的污染。該技術(shù)已獲工業(yè)應(yīng)用，如法國BRGM公司已于1999年在烏干達建成從含鈷黃鐵礦中提取鈷的工廠，并且獲得了非常理想的效果,這對我們國家鈷提取技術(shù)是一個非常好的借鑒。3〕推動產(chǎn)業(yè)改革，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)構(gòu)造我們國家生產(chǎn)的鈷產(chǎn)品中初級產(chǎn)品比例高，高精端產(chǎn)品比例低，產(chǎn)業(yè)構(gòu)造不合理，很大程度上制約了我們國家鈷產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。因而有必要出臺一系列有效的鈷產(chǎn)業(yè)改革措施，以改變我們國家鈷產(chǎn)業(yè)陳舊的發(fā)展形式，使我們國家鈷行業(yè)向高精端方向發(fā)展。如能夠淘汰一些產(chǎn)能過低且主要生產(chǎn)鈷低級產(chǎn)品的工廠，在審批經(jīng)過中，優(yōu)先審批高精端鈷產(chǎn)品的生產(chǎn)項目。要實現(xiàn)這一目的，還需要出臺相應(yīng)的引導(dǎo)性政策，如在高精端鈷產(chǎn)品出口退稅或者其他政策上給予優(yōu)惠,以此提高企業(yè)生產(chǎn)和出口高精端鈷產(chǎn)品的積極性，為我們國家高精端鈷產(chǎn)品走向世界注入新的動力。4〕提高再生鈷資源利用率隨著我們國家鈷消費量日益增大，國產(chǎn)原料生產(chǎn)的鈷已不能知足需求。鈷尾礦資源和含鈷廢料是重要的二次資源，如廢鋰離子電池、高溫合金、硬質(zhì)合金、磁性合金、各種含鈷催化劑、廢棄爐渣等廢料.提高尾礦資源和含鈷廢料的利用率，成為緩解我們國家鈷資源緊缺的一個重要途徑。建議企業(yè)增加資金投入，充分重視對生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的更新改造；增加技術(shù)人員所占比例，改革企業(yè)制度，去除阻礙員工創(chuàng)新積極性發(fā)揮的制度弊端，建立良好的企業(yè)制度，加強企業(yè)自主創(chuàng)新能力；同時積極吸收國外從尾礦資源和含鈷廢料中提取鈷的先進工藝技術(shù)與裝備，為我們國家鈷工業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。同時，建議相關(guān)部門加大資金投入，設(shè)立專門的研究機構(gòu)，加強從尾礦和含鈷廢料中提取鈷技術(shù)的研究。以下為參考文獻[1]豐成友，張德全，興彥。中國鈷資源及其開發(fā)利用大概情況[J].礦床地質(zhì)，2004,23〔1〕：9398[2]李安國，廖春發(fā)，饒先發(fā)。從含鈷廢料中回收鈷的研究進展[J].中國資源綜合利用，2018,27〔2〕：1618[3]趙中偉，王多冬，陳愛良，等。從銅鈷合金及含鈷廢料中提取鈷的研究現(xiàn)在狀況與瞻望[J].濕法冶金，2008,27〔4〕：195199[4]李冠東，童雄，葉國華，等。銅鈷分離技術(shù)研究現(xiàn)在狀況[J].濕法冶金，2018,28〔3〕：138141[5]許德如，王力，肖勇，等。石碌式鐵氧化物-銅〔金〕-鈷礦床成礦形式初探[J].礦床地質(zhì)，2008,27〔6〕：682686[6]潘彤。我們國家鈷礦礦產(chǎn)資源及其成礦作用[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2003,17〔4〕：517518[7]秦克章，丁奎首，許英霞，等。東天山圖拉爾根、白石泉銅鎳鈷礦床鈷、鎳賦存狀態(tài)及原巖含礦性研究[J].礦床地質(zhì)，2007,26〔1〕：114[8]王永利，徐國棟。鈷資源