鈷礦資源形勢分析及管理對策建議

張福良，崔 笛，胡永達(dá)，彭 杰，雷曉力 ，馬 騁 ，杜軼倫

(1．中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心，北京 100037；2.國土資源部礦產(chǎn)勘查技術(shù)指導(dǎo)中心，北京 100120；3.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083)

鈷資源較為稀少，素有“工業(yè)味精”和“工業(yè)牙齒”之稱，是重要的戰(zhàn)略資源之一[1]。2010年10月，國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》(國發(fā)〔2010〕32號)中提出了重點(diǎn)培育和發(fā)展七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整為新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)提供了重要發(fā)展機(jī)遇，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也離不開多種金屬材料。鈷元素在軍事、航空、石油化工與充電電池等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，同時(shí)近年來隨著智能手機(jī)和平板電腦的興起，鈷的需求大幅增加。因此，鈷是發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重要礦產(chǎn)資源，有著重要的戰(zhàn)略價(jià)值。

1 國內(nèi)外鈷資源基本情況

1.1 全球鈷資源分布情況

鈷具有強(qiáng)遷移能力,在地殼中的含量很低,地殼豐度僅為25×10-6,在最常產(chǎn)出的超基性巖中平均含量也僅為110×10-6。鈷90%呈分散狀態(tài),因此,一般認(rèn)為很難形成獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)礦床,大多是以銅鎳、銅、鐵等礦床的伴生金屬產(chǎn)出[2]。全球鈷資源絕大部分產(chǎn)在風(fēng)化型紅土鎳礦、巖漿型硫化銅鎳礦和沉積型砂巖銅礦之中,且95%以上集中分布在剛果(金)、澳大利亞、古巴、贊比亞、新喀里多尼亞和俄羅斯等少數(shù)國家[3]。另外，大洋深海底的錳結(jié)核中含有豐富的鈷資源，鈷含量隨區(qū)域而異，一般0.3%～2%。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計(jì)，截至2013年底，勘探顯示，全球鈷的儲量750萬t,剛果(金)、澳大利亞、古巴三國鈷礦資源占世界儲量的83%(表1、圖1)。其中剛果(金)的鈷探明儲量占世界儲量的一半左右。我國的鈷儲量占世界儲量的1.1%，是鈷資源短缺的國家。

表1 全球鈷資源分布情況/萬t

數(shù)據(jù)來源：Mineral Commodity Summaries，F(xiàn)ebruary 2014。

圖1 全球鈷資源分布示意圖

1.2 我國鈷礦資源特點(diǎn)

1.2.1 鈷礦資源缺乏，分布較為集中

中國鈷資源缺乏,儲量很少，主要分布于甘肅、山東、云南、河北等24個省(區(qū)、市)，其中以甘肅省儲量最多，四川、青海等省次之[4]。根據(jù)國土資源部《中國礦產(chǎn)資源報(bào)告2013》，2012年我國鈷礦查明資源儲量66.7萬t[5]。目前甘肅的鈷礦資源儲量占全國總儲量的30%以上，金川是我國最大的鎳鈷資源和生產(chǎn)基地。鈷礦開發(fā)利用較好的礦區(qū)有:金川、盤石銅鎳礦、銅錄山、中條山、鳳凰山、武山銅礦、大冶、金嶺、萊蕪鐵礦等。這些礦床鈷品位僅0.02 %～0.18%[6]。

1.2.2 鈷礦資源品位低，以伴生礦居多

我國鈷礦富礦少、貧礦多,鈷主要以伴生元素形式賦存于其他礦產(chǎn)中。單一鈷礦少，一般分為砷化鈷礦床、硫化鈷礦床和鈷土礦礦床三類。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[7]。根據(jù)對全國鈷儲量大于1000t的50多個礦床的統(tǒng)計(jì)分析得知，鈷的平均品位僅為0.02%，生產(chǎn)過程中金屬回收率低，工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高[8]。

2 國內(nèi)外鈷資源供需形勢

2.1 國內(nèi)外精煉鈷產(chǎn)量

近年來，鈷濕法冶煉技術(shù)的廣泛應(yīng)用極大地提高了中國鈷行業(yè)的地位，使得中國精煉鈷系列產(chǎn)品達(dá)到世界先進(jìn)水平，中國也從過去的精煉鈷進(jìn)口國轉(zhuǎn)變成出口國。據(jù)鈷發(fā)展協(xié)會(CDI)統(tǒng)計(jì)，2004～2009年世界精煉鈷產(chǎn)量徘徊在5萬～6萬t之間，2010年產(chǎn)量大幅增加至8萬t，產(chǎn)量增幅達(dá)32.4%，2010年是世界精煉鈷年產(chǎn)量變化的分水嶺；2010～2013年全球精煉鈷產(chǎn)量在8萬t上下浮動，中國產(chǎn)量接近全球總產(chǎn)量的一半。全球經(jīng)濟(jì)增速放緩，中國精煉鈷產(chǎn)量的下降是導(dǎo)致2012年全球鈷產(chǎn)量減少的主要原因。在經(jīng)歷一年的整合調(diào)整期后，中國鈷產(chǎn)量在2013年呈現(xiàn)快速增加的趨勢，2013 年中國全年精煉鈷產(chǎn)量為4.58 萬t，相比2012 年的3.55萬t增加了22.8%。

由表2可知，2005～2007年中國精煉鈷產(chǎn)量變化不大，隨著鈷價(jià)上漲的刺激2008年開始大幅上升，2011年產(chǎn)量首次超過8萬t。我國鈷礦品位較低，資源缺乏，國內(nèi)鈷產(chǎn)量不能滿足國內(nèi)需求，因此每年需要大量從國外進(jìn)口。國內(nèi)具有一定規(guī)模的金屬鈷生產(chǎn)企業(yè)主要有金川、凱力克、煙臺凱實(shí)和四川尼科四家，這四家金屬鈷產(chǎn)量占國內(nèi)市場份額90%以上。金川目前產(chǎn)能約4000多噸，是目前國內(nèi)最大的鈷生產(chǎn)基地，2013年金屬鈷產(chǎn)量約4000t。近年來，我國與全球精煉鈷產(chǎn)量變化見圖2。

表2 2004～2013年國內(nèi)外市場精煉鈷產(chǎn)量/t

注：①不含Umicore production。

數(shù)據(jù)來源：鈷發(fā)展協(xié)會(CDI)。

圖2 2004～2013年中國與全球精煉鈷產(chǎn)量變化數(shù)據(jù)來源：CDI

2.2 國內(nèi)外鈷市場消費(fèi)情況

2.2.1 國內(nèi)外鈷消費(fèi)結(jié)構(gòu)分析

鈷的終端消費(fèi)領(lǐng)域主要包括：電池、高溫合金、

硬質(zhì)合金、催化劑、磁性材料、陶瓷色釉料以及干燥劑、黏結(jié)劑等。全球鈷的消費(fèi)從2011年的7.5萬t增長到2013年的8.6萬t，年均增長率達(dá)7.1%。電池、硬質(zhì)合金和高溫合金是驅(qū)動鈷消費(fèi)增長的領(lǐng)域，占總消費(fèi)量的 55%。近年來隨著國內(nèi)航空航天、電池、硬質(zhì)合金等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國對鈷的需求也在不斷擴(kuò)大，從2007年開始中國已經(jīng)超過日本成為世界第一鈷消費(fèi)大國，占全球鈷消費(fèi)量的1/3。其中，電池行業(yè)為最大消費(fèi)領(lǐng)域，所占份額從2006年的48%提升至2013年的69%，并且在未來將繼續(xù)增加(圖3)。

2.2.2 鈷的消費(fèi)趨勢

從目前鈷的主要消費(fèi)領(lǐng)域來看，電池領(lǐng)域?qū)︹挼男枨笞顬橥?。在電池領(lǐng)域中國對精煉鈷的消費(fèi)從2010年的1.4萬t增長至2013年的2.5萬t，年均增長率為21.3%。鈷需求的上升主要?dú)w因于鋰電池的應(yīng)用，鈷在電池領(lǐng)域的應(yīng)用主要是鈷酸鋰、鎳鈷錳三元材料、貯氫合金和球鎳。2012年2月22日工業(yè)和信息化部發(fā)布《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，鈷酸鋰和鎳鈷錳三元材料被列入了《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”重點(diǎn)產(chǎn)品目錄》。

鋰電池廣泛用于智能手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品，并在電動車等大功率電池方面開始使用。美國、歐洲和中國等國家支持電動汽車政策的出臺對城市環(huán)境造成直接影響較小的新能源轎車有非常大的發(fā)展空間[9]。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2013年中國新能源汽車產(chǎn)量1.75萬輛，同比增長39.7%；新能源汽車銷售1.76萬輛，同比增長37.9%。新能源汽車是低碳環(huán)保的代表，承擔(dān)著節(jié)能減排的重任。2013年9月17日我國發(fā)布的《關(guān)于繼續(xù)開展新能源汽車推廣應(yīng)用工作的通知》從國家層面的政策上支持未來新能源汽車的發(fā)展應(yīng)用，2015年規(guī)劃生產(chǎn)目標(biāo)50萬輛，因此我國新能源汽車行業(yè)的大力發(fā)展將有力地支撐未來鈷的消費(fèi)量。

圖3 中國與世界鈷消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖數(shù)據(jù)來源：安泰科

近年來，由于全球宏觀經(jīng)濟(jì)形勢不景氣，鈷其他傳統(tǒng)消費(fèi)領(lǐng)域例如催化劑、磁性材料、陶瓷色用料等對鈷的消費(fèi)將會保持相對穩(wěn)定，增長空間有限。一些新興市場如高溫合金、催化劑等隨著科技進(jìn)步可能將來成為中國鈷消費(fèi)的新增長點(diǎn)。

2.2.3 鈷價(jià)的走勢

2010年2月22日，倫敦金屬交易所(London Metal Exchange)正式推出鈷期貨，盡管鈷的金融屬性不強(qiáng)，但是宏觀經(jīng)濟(jì)形勢仍會影響鈷價(jià)的波動鈷價(jià)主要受全球鈷供需變化的影響。當(dāng)全球經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展時(shí)，鈷的終端消費(fèi)領(lǐng)域需求相對較旺，從而能夠刺激鈷價(jià)回升，反之鈷價(jià)下跌。如圖4所示，2010～2013年全球鈷市場累積不少庫存，處于供應(yīng)過剩的狀態(tài)，導(dǎo)致鈷價(jià)整體呈震蕩下滑的走勢;并在2012年屢創(chuàng)新低,于11月份跌至3年來最低，23222美元/t。2013年鈷價(jià)持續(xù)低位運(yùn)行，呈現(xiàn)上半年走高、下半年回落的走勢，全年價(jià)格在25000～31000美元/t上下浮動。2013年上半年因剛果(金)鈷礦進(jìn)口禁令預(yù)期的影響導(dǎo)致鈷價(jià)上漲，7月12日，作為中國最大的鈷原料進(jìn)口國剛果(金)公布上調(diào)鈷精礦出口關(guān)稅至100美元/t，并將鈷精礦出口禁令推遲至12月31日實(shí)施，因此2013年下半年鈷礦價(jià)格因失去利好消息的支撐而走跌。雖然全球以及我國鈷消費(fèi)量都在逐年增長，但供應(yīng)過剩、庫存累積都會進(jìn)一步對鈷價(jià)造成打壓。因此未來鈷價(jià)應(yīng)該仍然處于低位運(yùn)行的走勢，上漲乏力，下跌有限。

圖4 2010.3～2014.3LME鈷價(jià)數(shù)據(jù)來源：London Metal Exchange

2.3 供需形勢分析

當(dāng)前國內(nèi)鈷市場原料進(jìn)口依賴度達(dá)90%以上，每年進(jìn)口的鈷原料90%來自非洲，其中以剛果(金)最多。鈷資源的高度對外依賴造成了鈷市場的高度國際化,因此進(jìn)口原料的政策變化會時(shí)刻影響到國內(nèi)鈷市場的原料供應(yīng)情況。對鈷的供應(yīng)產(chǎn)生影響的有兩個主要因素，一是主要供應(yīng)國剛果(金)的政局和礦業(yè)出口政策；二是鈷的主產(chǎn)品金屬銅和鎳的市場行情，由于鈷原料主要是銅和鎳的副產(chǎn)品，原生鈷礦只占產(chǎn)量的10%，銅鎳項(xiàng)目開發(fā)會帶動鈷礦產(chǎn)量的被動增加[10]。因此，一旦礦產(chǎn)資源國收緊出口政策則會對國內(nèi)精煉鈷企業(yè)的原料來源產(chǎn)生影響?！笆濉逼陂g中國GDP增速放慢至7.5%，中國經(jīng)濟(jì)將逐步進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、推廣新能源、保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排是大勢所趨，從目前我國鈷的消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看，電池行業(yè)是支持我國鈷消費(fèi)的主要動力。結(jié)合上述情況，未來戰(zhàn)略金屬鈷的需求必將進(jìn)一步擴(kuò)大，終端領(lǐng)域?qū)︹挼南M(fèi)仍會繼續(xù)保持增長趨勢。

3 我國鈷礦勘查開發(fā)的新進(jìn)展

3.1 我國新發(fā)現(xiàn)的獨(dú)立鈷礦

近幾年我國相繼發(fā)現(xiàn)了一批大、中型不同元素組合、不同成因類型的獨(dú)立工業(yè)礦床，如吉林大橫路，青海的駝路溝、肯德可克和督冷溝，贛西的五寶山、七寶山，湘東北的普樂、橫洞等?，F(xiàn)有的勘查實(shí)踐及綜合研究表明，這類獨(dú)立鈷礦床資源潛力大，礦石品位較高、質(zhì)量好，可綜合回收的組分多，大多數(shù)已經(jīng)完成或正在進(jìn)行選礦性試驗(yàn)，具有廣闊的工業(yè)利用前景[3]。我國新發(fā)現(xiàn)的主要獨(dú)立鈷礦床地質(zhì)特征情況列于表3。

3.2 我國獲西太平洋富鈷結(jié)殼礦勘探權(quán)

富鈷結(jié)殼是位于海底山區(qū)巖石表面的富含鈷、錳、鎳、銅等元素的結(jié)殼狀礦床，主要由鐵錳氧化物構(gòu)成，集中分布在水深800～4000m之間的海山斜坡和頂部。2013年7月19日國際海底管理局第19屆會議上，該局理事會核準(zhǔn)了中國提出的西太平洋富鈷結(jié)殼礦區(qū)勘探申請，中國成全球首個對3種主要國際海底礦產(chǎn)資源均擁有專屬勘探礦區(qū)的國家。中國此次獲得專屬勘探權(quán)的富鈷結(jié)殼區(qū)位于目前所知的富鈷結(jié)殼資源分布最為富集的西太平洋海山區(qū)域，面積為3000km2[17]。

3.3 青海夏日哈木鎳鈷礦產(chǎn)資源啟動開發(fā)

2013年5月18日，黃河礦業(yè)有限責(zé)任公司的成立標(biāo)志了中國第二大鎳鈷礦資源——青海夏日哈木鎳鈷礦產(chǎn)資源正式啟動開發(fā)。夏日哈木鎳鈷礦區(qū)位于青海省西部東昆侖西段，柴達(dá)木盆地南緣，是東昆侖地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的具有一定規(guī)模的大型鎳鈷硫化物礦床，礦區(qū)面積約76.82km2，礦床規(guī)模全國第二、世界第四。目前，礦區(qū)已控資源量達(dá)55萬t，且資源量有望超過100萬t[18]。

表3 中國新發(fā)現(xiàn)的主要獨(dú)立鈷礦床地質(zhì)特征簡表

4 對我國鈷資源開發(fā)現(xiàn)狀的思考

鈷是支撐新興產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展的重要戰(zhàn)略性金屬。我國將高端裝備制造業(yè)列為未來國家戰(zhàn)略扶持發(fā)展的重點(diǎn)行業(yè)，也確立為七大新興產(chǎn)業(yè)之一?？焖侔l(fā)展的航天航空產(chǎn)業(yè)，不論是神舟計(jì)劃、嫦娥計(jì)劃，還是大飛機(jī)計(jì)劃都將帶來戰(zhàn)略金屬鈷的需求。為了保障我國鈷礦資源供應(yīng)，解決后備資源不足的問題，需加強(qiáng)以下幾方面的工作。

1)加大勘查力度，建立鈷戰(zhàn)略性資源儲備體系。

國內(nèi)鈷礦主要是共伴生礦產(chǎn)，鈷資源的成礦區(qū)域主要集中在中西部，特別是西部地區(qū)。目前還有許多尚待開展深入勘查的區(qū)域，有較大的資源潛力。因此,加大礦產(chǎn)勘查投入，加強(qiáng)國內(nèi)勘查力度，同時(shí)海上進(jìn)一步探明西太平洋富鈷帶儲量，著力提高我國鈷礦儲量，從而為我國鈷礦資源供應(yīng)提供安全保障。戰(zhàn)略性資源對我國至關(guān)重要,影響著社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為了維護(hù)國家安全,保障社會經(jīng)濟(jì)秩序穩(wěn)定，應(yīng)高度重視鈷資源，將鈷資源列入戰(zhàn)略儲備范疇，建立鈷戰(zhàn)略性資源儲備體系。

2)加強(qiáng)再生循環(huán)，提高鈷資源開發(fā)利用水平。

鈷工業(yè)中最具有資源再生價(jià)值的是含鈷材料的廢電池、催化劑的回收，在當(dāng)前提倡發(fā)展綠色礦業(yè)的背景下加強(qiáng)回收技術(shù)的研發(fā)力量，在四川、甘肅、海南等地區(qū)注重鈷二次資源的回收利用并且提高生產(chǎn)再生鈷的能力；大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，落實(shí)再生金屬產(chǎn)業(yè)的支持政策，鼓勵相關(guān)企業(yè)從事鈷資源回收利用產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合，不斷提升綜合回收利用水平，促進(jìn)我國鈷行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

3)鼓勵倡導(dǎo)“走出去”，扭轉(zhuǎn)原料依賴進(jìn)口的不利局面。

我國鈷行業(yè)最大的問題是鈷礦進(jìn)口過度依賴于非洲，尤其是剛果(金)。黨中央、國務(wù)院為確保我國經(jīng)濟(jì)安全，提出“礦產(chǎn)資源是依賴于全球配置和市場配置的經(jīng)濟(jì)資源”,支持有條件的企業(yè)開展境外資源開發(fā)與利用，優(yōu)化資源全球化配置，“走出去”建立相對穩(wěn)定的礦產(chǎn)供應(yīng)基地，利用“兩個市場，兩種資源”實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的優(yōu)化配置，為工業(yè)發(fā)展提供保障。為了緩解國內(nèi)鈷原料進(jìn)口壓力，保證國家安全，我國應(yīng)積極拓展全球化的鈷礦來源，鼓勵倡導(dǎo)實(shí)力雄厚的企業(yè)“走出去”，支持企業(yè)在澳大利亞、新喀里多尼亞等鈷資源豐富的國家和地區(qū)通過國際合作參與境外資源開發(fā)；提高境外投資力度，建立境外鈷原料供應(yīng)基地，從而獲得更多的資源權(quán)益，逐步改善目前國內(nèi)對鈷資源進(jìn)口依賴的現(xiàn)狀。

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