關(guān)于將重晶石列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的原則分析

姜 雅 , 王 婷, 龍 濤

1)自然資源部信息中心, 北京 100830； 2)華北水利水電大學(xué), 河南鄭州 450046；3)中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037

戰(zhàn)略性礦產(chǎn)是指對于一個國家(地區(qū))經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展、國防安全所必需的, 但國內(nèi)供應(yīng)無法滿足需求(對外依存度高)且國外供應(yīng)渠道脆弱(進口集中度高)的、或者本國具備資源產(chǎn)能優(yōu)勢又被他國高度依賴的重要礦產(chǎn)資源, 我國稱為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)(王曉東等, 2005； 陳其慎和王高尚, 2007； 陳其慎等, 2021), 美國稱為關(guān)鍵礦產(chǎn)。雖然目前國內(nèi)外學(xué)者對于關(guān)鍵礦產(chǎn)、危機礦產(chǎn)、戰(zhàn)略性礦產(chǎn)、戰(zhàn)略性新興礦產(chǎn)等重要礦產(chǎn)的稱謂概念各有側(cè)重(郭佳等, 2018； 汪靈, 2019), 但是很多收錄原則是一致的(李憲海等, 2014), 即安全性原則、稀缺性原則和影響力原則。目前中國正在制定《全國礦產(chǎn)資源規(guī)則(2021—2025)》, 其戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的收錄原則主要有：①主礦產(chǎn)原則, 即不能是伴生礦(吳尚昆等, 2012)；②資源稀缺性原則, 資源儲量小、產(chǎn)能低、供應(yīng)鏈脆弱或因其材料屬性等自身性能優(yōu)勢在某一或多個領(lǐng)域同質(zhì)性低、不容易被替代的； ③安全性原則,指對外依存度、進口集中度等指標較高, 本國在供給安全、環(huán)境安全、國防安全和代際安全等安全需求方面無法實現(xiàn)自給自足, 需要從國外大量進口或平時雖可滿足但一旦發(fā)生戰(zhàn)事等突發(fā)情況會導(dǎo)致經(jīng)濟成本迅速攀升及供應(yīng)鏈斷裂等風(fēng)險(吳巧生等,2019)； ④影響力原則, 即對國民經(jīng)濟、國防軍工科技、下游行業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)、國際市場等具備較大影響力或具備影響某一特定行業(yè)、特定領(lǐng)域的潛在可能性(汪靈, 2019)。

美國收錄關(guān)鍵礦產(chǎn)考量出發(fā)點主要基于：①對美國經(jīng)濟和國家安全至關(guān)重要的非能源礦產(chǎn)(National Research Council, 2008)； ②此種礦產(chǎn)的供應(yīng)鏈非常脆弱易中斷, 即安全原則和稀缺性原則(Nassar et al., 2020)； ③是制造某種產(chǎn)品的關(guān)鍵原材料, 它的缺失會對經(jīng)濟社會和國家安全產(chǎn)生重大影響, 即經(jīng)濟性原則和影響力原則(Silberglitt, 2017)；④除上述三原則外, 隨著特朗普政府打貿(mào)易戰(zhàn)、逆全球化政策的深入發(fā)酵, 美國又補充了一條遏制力原則, 即從戰(zhàn)略性角度、凡是敵對國重視的礦產(chǎn)資源美國就列為關(guān)鍵礦產(chǎn)(Natural Resources and Sustainability Council, 2019)。這一原則在我國制定戰(zhàn)略性礦產(chǎn)時并沒有做為主要考慮因素(表1)。

表1 中美兩國劃定重要礦產(chǎn)的側(cè)重原則Table 1 The similarities and differences of principles determining the key minerals between the USA and China

重晶石作為石油鉆井泥漿加重劑、鋇化工及防核輻射原材料等在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用, 在國家經(jīng)濟安全領(lǐng)域具有重要作用, 美國、歐盟等世界主要經(jīng)濟體均將其列為關(guān)鍵礦產(chǎn)。本文研究表明, 長期以來, 中國一直是世界第一大出口國, 年供給量占世界總量 40%； 美國一直是世界第一大進口國和消費國, 2012—2018年平均進口量為世界總量的30%, 平均對外依存度高達 82%, 其中有近七成源自于中國。然而, 作為被歐美強烈依賴的優(yōu)勢礦產(chǎn),我國卻沒有給予同等程度的重視?；谥忻纼蓢贫ㄖ匾V產(chǎn)的列入原則比較分析, 筆者提出將重晶石列為我國戰(zhàn)略性礦產(chǎn)主要基于以下三方面考慮：

1)遏制力原則——重要貿(mào)易伙伴國的關(guān)鍵原材料應(yīng)列入我國戰(zhàn)略性礦產(chǎn)。在考慮我國戰(zhàn)略性礦產(chǎn)時, 不應(yīng)僅從本國需求量、獲取渠道經(jīng)濟性和安全穩(wěn)定性的角度出發(fā), 而應(yīng)該站在全球視角統(tǒng)籌考量、綜合分析, 對于被具有競爭關(guān)系的對手國列為關(guān)鍵礦產(chǎn)、我國具有絕對優(yōu)勢、對手國產(chǎn)量(資源量)不多且需求量較大、對我國的依賴性較強的礦產(chǎn)資源, 也應(yīng)被列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)。

2)稀缺性原則——資源可供性差、可得性低,或由于儲量、產(chǎn)量、開采加工技術(shù)、資源外交關(guān)系、材料物理化學(xué)性狀等原因, 在原材料屬性或渠道屬性等方面具備一定程度的不可替代性。

3)影響力原則——作為優(yōu)勢礦產(chǎn), 具備在某一特定行業(yè)或特定領(lǐng)域?qū)H市場產(chǎn)生重要影響力和話語權(quán)的可能性或潛在可能性。

1 遏制力原則——美國重晶石高度依賴進口, 已列為關(guān)鍵礦產(chǎn)

重晶石是歐美等世界主要經(jīng)濟體的關(guān)鍵礦產(chǎn),符合重要貿(mào)易伙伴國的關(guān)鍵原材料應(yīng)列入本國戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的遏制力原則。2017年, 歐盟公布了 27種關(guān)鍵原材料清單, 將重晶石納入其中(2020年更新至30種)； 2018年, 美國內(nèi)政部公布了35種關(guān)鍵礦產(chǎn), 涉及能源、鋼鐵、工業(yè)、技術(shù)、電池、研發(fā)等6大領(lǐng)域(張所續(xù)等, 2019)。其中, 在工業(yè)領(lǐng)域中, 美國共列出了12種關(guān)鍵礦產(chǎn), 重晶石是其中之一。

1.1 美國重晶石對外依存度高

美國重晶石高度依賴進口, 中國是其第一大進口來源國。計算表明, 2014—2018年, 美國重晶石平均對外依存度高達82%, 其中有68%來源自于中國(表 2)。

表2 2014—2018年中美重晶石數(shù)據(jù)Table 2 American barite external dependence from 2014 to 2018

2018年, 美國重晶石的產(chǎn)量為48萬t, 進口量為260萬t, 國內(nèi)消費量為300萬t, 另有7.4萬t重晶石被加工后應(yīng)用于出口, 凈進口量為 252.6萬 t,總需求量占世界總量 32.4%, 對外依存度高達84.2%(凈進口量/消費量)。

1.2 美國重晶石進口集中度高

長期以來, 美國作為世界最大的重晶石進口國、加工國和消費國, 每年重晶石產(chǎn)量約40～60萬t, 常年居于世界第4～6位(閆衛(wèi)東等, 2014)。這個產(chǎn)能規(guī)模在全球范圍并不算小, 但與其每年 200多萬 t的需求量相比, 仍有較大缺口, 近五年美國平均需求量是其產(chǎn)量的6倍, 2018年是6.4倍, 因此,美國每年都從國際市場上大量進口。

2018年, 美國的重晶石進口來源國主要是中國、印度、墨西哥和摩洛哥(圖1)。進口份額分別為：中國63%； 印度14%, 墨西哥11%, 摩洛哥10%, 其它 2%(USGS, 2019b), 進口集中度較高, 主要進口來源國是中國。

圖1 2018年美國重晶石進口來源國分布情況Fig.1 Barite import source distribution in the USA in 2018

2 稀缺性原則-重晶石在材料屬性和經(jīng)濟性上具有一定不可替代性

重晶石是世界上應(yīng)用最廣的鉆井泥漿加重劑原材料。目前, 全球只要涉及到油井生產(chǎn)或油氣混合井生產(chǎn)都應(yīng)用重晶石, 尚無其它性價比更優(yōu)的替代礦產(chǎn)。因此, 它符合在特定行業(yè)、特定領(lǐng)域具備較高不可替代性的稀缺性原則。

在油井及油氣混合井鉆探過程中, 為應(yīng)對高壓地層和穩(wěn)定井壁, 需在鉆井泥漿中加入加重劑以提高鉆井液和完井液密度。加重材料需要具備自身密度大、磨損性小、易粉碎、惰性強、不溶于鉆完井液、不與鉆完井液中其它組分發(fā)生作用等物理化學(xué)性狀。目前, 市場上高密度鉆井液加重材料除了重晶石粉之外, 還有石灰石粉、鐵礦石粉、鈦礦石粉、方鉛礦粉和四氧化錳復(fù)配粉等5種, 但這5種材料都不能完全替代重晶石粉。

石灰石粉因易與鹽酸等無機酸類發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 一般只能應(yīng)用于對密度要求不高的完井液； 鐵礦石粉和鈦礦石粉均具有一定的酸溶性, 一般只應(yīng)用于酸化產(chǎn)層, 且對鉆具、鉆頭和泵的磨損也較為嚴重； 方鉛礦粉成本高、貨源少, 一般僅限于在地層孔隙壓力極高的特殊情況下使用。上述4種材料都是在性狀上無法優(yōu)于重晶石, 而四氧化錳復(fù)配粉則是一種新型加重劑復(fù)合材料, 曾被殼牌石油公司代替重晶石應(yīng)用于油管低粘鉆井液以改善鉆井液的流變性, 效果較好。但因錳礦資源成本較高, 從經(jīng)濟性上并不是很好的選擇, 因此只在對當量循環(huán)密度敏感的過油管滑動鉆井中進行了使用, 并未普及, 在經(jīng)濟性上仍然無法長期替代重晶石被廣泛應(yīng)用(表3)。

表3 重晶石替代材料探討Table 3 Discussion on substitutability of barite

3 影響力原則-作為優(yōu)勢礦種, 具備影響國際市場的潛在可能性

重晶石是我國的優(yōu)勢礦種, 在油井及油氣混和井鉆完井液加重劑國際市場中具有產(chǎn)生重要影響力的潛在可能性。之所以說潛在可能性, 是因為礦業(yè)的發(fā)展有其周期性和特殊性, 當前的資源國際貿(mào)易格局均是發(fā)達國家及其礦業(yè)公司幾十年前從上游勘查階段就開始布局, 才有了今天的國際影響力和話語權(quán)。重晶石雖是中國優(yōu)勢資源, 且在材料屬性和經(jīng)濟性上具備一定程度的不可替代性(表 3), 但以目前的國際貿(mào)易格局, 需求方在進口渠道上仍存在印度、摩洛哥、墨西哥等多重選擇的可能性, 我國重晶石產(chǎn)品調(diào)整產(chǎn)業(yè)政策和貿(mào)易政策的支撐力不足,只能通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高科技附加值和行業(yè)生產(chǎn)力等方式逐步提升中國重晶石參與國際市場的核心競爭力。

3.1 在世界范圍內(nèi)具備資源優(yōu)勢

世界重晶石儲量總計 3.2億 t, 主要分布在中國、印度、土耳其、哈薩克斯坦及巴基斯坦等 20余國家, 靜態(tài)保障年限為30年, 礦產(chǎn)資源儲量衰減率為14%(USGS, 2019a)。2016年之前, 中國一直是世界重晶石儲量最多的國家。2016年之后, 雖然哈薩克斯坦發(fā)現(xiàn)了較大的礦脈, 以查明資源儲量8500萬 t取代中國成為世界第一大重晶石資源國, 印度也超過了中國, 以5100萬t位列第二, 但中國仍有約為3600萬t的儲量, 位居世界第三位, 仍具有絕對的資源優(yōu)勢(表4)。

表4 世界重晶石儲量Table 4 World barite reserves

3.2 中國是世界最大的生產(chǎn)國與供給國

在供給側(cè), 全球每年重晶石生產(chǎn)國有 20多個,最大的四個生產(chǎn)國是中國、印度、摩洛哥和美國,四國產(chǎn)量之和占世界總供給量的 80%, 其中以中國的產(chǎn)量最多, 并長期處于世界第一大生產(chǎn)國和出口國。雖自2012以來, 受石油行業(yè)低迷影響, 重晶石國際貿(mào)易市場不景氣, 各國出現(xiàn)不同程度減產(chǎn), 但總體來看國際供需格局穩(wěn)定。世界重晶石 2012—2018年平均產(chǎn)量見圖2(USGS, 2012a, 2013a, 2014a,2015a, 2016a, 2017a, 2018a)。

圖2 世界重晶石2012—2018年平均產(chǎn)量示意圖Fig.2 The world average barite production from 2012 to 2018

其中, 除 2015—2017年因受世界石油價格低迷的影響而減產(chǎn)外, 中國重晶石 2012—2018年產(chǎn)量一直穩(wěn)定在 300萬 t左右(圖 3； USGS, 2012a,2013a, 2014a, 2015a, 2016a, 2017a, 2018a), 占世界總產(chǎn)量的約40%。

圖3 中國重晶石產(chǎn)量近年變化情況Fig.3 China’s average production of barite in the past 7 years

3.3 被重要貿(mào)易伙伴國高度依賴

如前文所述, 作為中國的第一大貿(mào)易伙伴國,美國每年重晶石的需求量在250萬t左右, 其中近7成源自于中國。除2013年、2015—2017年因美國石油鉆井平臺大量關(guān)閉導(dǎo)致其從中國的進口量下降以外, 其余時間進口量均在150～200萬t高位, 近十年對中國的平均進口依存度高達68%(圖4； USGS,2009, 2010, 2011, 2012b, 2013b, 2014b, 2015b,2016b, 2017b, 2018b)。

圖4 美國近十年從中國進口重晶石數(shù)量變化圖Fig.4 China’s barite exports to the USA in the past 10 years

4 將重晶石列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的必要性

1)重晶石被歐美列為關(guān)鍵礦產(chǎn), 主要是從需求角度, 即對外依存度和進口集中度高, 存在供給安全隱患。根據(jù)遏制力原則, 我國作為供應(yīng)鏈另一端的生產(chǎn)大國, 重要貿(mào)易對象國重視的關(guān)鍵原材料,我國也應(yīng)重視。

2)從材料自身性能和經(jīng)濟性上, 重晶石在鉆井泥漿加重劑領(lǐng)域具有一定程度的不可替代性, 是油井及油氣混合井鉆(完)井液加重劑、鋇化工及防核輻射等軍工原材料的最優(yōu)選擇, 并且已在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。雖然重晶石資源量本身并不稀缺,但因在特定領(lǐng)域特定行業(yè)尚無其它性價比更優(yōu)的替代材料, 也符合資源應(yīng)用領(lǐng)域的稀缺性原則。

3)重晶石是我國的優(yōu)勢礦種并且被歐美等發(fā)達國家高度依賴, 根據(jù)影響力原則, 它具備在國際貿(mào)易中發(fā)揮更大作用的未來可能性, 但需要我國從現(xiàn)階段開始重視并制定科學(xué)合理的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃, 否則其資源優(yōu)勢將難以發(fā)揮。

綜上所述, 我國重晶石儲量豐富、產(chǎn)量較大、價格穩(wěn)定、供應(yīng)充足, 但因應(yīng)用領(lǐng)域較窄, 只是作為鉆井泥漿加重劑, 對下游產(chǎn)業(yè)及相關(guān)行業(yè)影響較小。因此, 一直沒能得到與西方國家同等程度的重視。近年來, 美歐等發(fā)達國家都將重晶石列為關(guān)鍵礦產(chǎn), 中國作為國際資源需求增量大國, 亟需涵養(yǎng)一批在國際貿(mào)易中具備核心競爭力的優(yōu)勢礦種(張所續(xù)和馬朋林, 2020), 而《全國礦產(chǎn)資源規(guī)則(2016—2020)》收錄的 24種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)中, 非金屬礦產(chǎn)只有磷、鉀鹽、晶質(zhì)石墨和螢石 4種, 對于重晶石的資源優(yōu)勢及在中美貿(mào)易中的重要程度和未來潛力并未給予足夠重視。因此, 筆者認為, 我國應(yīng)高度重視重晶石在國際貿(mào)易中的地位和作用, 將其列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn), 高度重視目前國內(nèi)因采富棄貧而導(dǎo)致的優(yōu)質(zhì)資源逐年枯竭問題, 從產(chǎn)供銷全產(chǎn)業(yè)鏈出發(fā)科學(xué)規(guī)劃, 構(gòu)建與礦脈規(guī)模相匹配的資源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),以全球視角調(diào)整勘查、生產(chǎn)加工和貿(mào)易政策, 學(xué)習(xí)多元化行業(yè)發(fā)展經(jīng)驗、謀求更廣泛的技術(shù)合作與交流, 提升我國重晶石資源在國際貿(mào)易中的核心競爭力。同時, 基于對中美兩國重要礦產(chǎn)資源列入原則的對比分析, 像重晶石這樣被歐美高度依賴而沒有被列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的優(yōu)勢礦種還有釩、鍺、鎵、銫、碲、砷(陳甲斌等, 2020), 還需要進行進一步的跟蹤研究與探討。

Acknowledgements:

This study was supported by Ministry of Natural Resources of the People's Republic of China (Nos.D0801 and 121101000000180046).