王自國(guó), 寧樹正, 楊 崗
(中國(guó)煤炭地質(zhì)總局勘查研究總院,北京 100039)
石英分為普通石英和高純石英,普通工業(yè)石英指SiO2的含量在96%~99%,雜質(zhì) Fe2O3含量小于 0.5%、Al2O3含量小于 2.0%的石英。高純石英指在當(dāng)前技術(shù)條件下能夠加工出Al、Fe、Li、Ca、Mg、K、Na、Ti、Cu、Mn、Co、Ni、B13種有害元素總含量<50μg/g,SiO2含量≥99.99%的天然石英原料[1]。韓景憲等根據(jù)SiO2、Fe2O3含量及產(chǎn)品規(guī)格(目)將石英砂產(chǎn)品劃分為普通石英砂、精制石英砂、高純石英砂、超高純石英砂[2]。
中國(guó)石英礦資源豐富,種類包括石英巖、石英砂巖、天然石英砂、脈石英等,大部分省區(qū)都有分布,但我國(guó)石英資源分散、以中小型為主,主要分布在內(nèi)蒙古、河北、山東、山西、河南、江蘇、安徽、江西、四川、廣東、福建、海南等省區(qū),其中廣東河源、江蘇連云港、安徽鳳陽、江西修水、河南洛陽、內(nèi)蒙古烏海是石英原料的主產(chǎn)區(qū)。2020年我國(guó)石英查明資源量近100億t,近年來其查明資源量一直保持增長(zhǎng)的趨勢(shì)[1-3]。
石英是一種重要的工業(yè)原料,普通工業(yè)石英砂主要的應(yīng)用領(lǐng)域有玻璃制品、陶瓷制品、機(jī)械鑄造、水泥制品、耐火材料等。其制備簡(jiǎn)單,只需對(duì)原礦進(jìn)行分級(jí)或者采用簡(jiǎn)單的選礦工藝就能達(dá)到要求,中國(guó)生產(chǎn)的石英大部分應(yīng)用在了上述領(lǐng)域。隨著戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的興起和發(fā)展,石英的工業(yè)應(yīng)用大大超越傳統(tǒng)應(yīng)用范圍。高純石英主要應(yīng)用在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),如航空航天、生物工程、高頻率技術(shù)、電子技術(shù)、光纖通信和軍工等領(lǐng)域。
圖1 我國(guó)各地石英分布占比Figure 1 Regional quartz distribution proportions in China
圖2 我國(guó)各類型石英占比Figure 2 Various typed quartz proportions in China
我國(guó)是世界上最大的石英生產(chǎn)國(guó)和需求國(guó),其產(chǎn)量和需求量均約占全球總產(chǎn)量和總需求量的三分之一。2015—2020年,我國(guó)石英的產(chǎn)量平均增速為5.27%,需求量的平均增速為5.96%,進(jìn)口量平均增速則達(dá)61%(表1)。
表1 2015—2020年我國(guó)各類石英產(chǎn)量、需求量、進(jìn)口量Table 1 Various typed quartz output, demand and importedin China during 2015~2020 萬t
圖3 2015—2020年我國(guó)石英需求量變化Figure 3 Quartz demand variations in China during 2015~2020
圖4 2015—2020年我國(guó)石英進(jìn)口量變化Figure 4 Quartz imported variations in Chinaduring 2015~2020
我國(guó)普通石英的需求量雖然在增加,但以往其需求以自給為主,少量進(jìn)口。2015年,我國(guó)石英進(jìn)口量?jī)H為54萬t。近幾年,隨著我國(guó)普通石英需求量的增加,產(chǎn)量增速小于需求增速,馬來西亞、越南、泰國(guó)、澳大利亞等國(guó)的普通石英原料逐漸涌入我國(guó),以彌補(bǔ)我國(guó)石英原料的不足。2020年,我國(guó)石英進(jìn)口量達(dá)到了335萬t,與2019年相比,進(jìn)口量猛增。高純石英作為一種雜質(zhì)含量極低的石英,是一種稀有礦物,只有在滿足特定的化學(xué)和物理參數(shù)的地質(zhì)條件下才能形成,只有為數(shù)不多的礦床能夠?yàn)楦呒兪⒌募庸ぬ峁┰牧?。我?guó)高純石英資源匱乏,需求絕大部分依賴進(jìn)口。2019年全球高純石英進(jìn)口量20.54萬t,其中中國(guó)進(jìn)口量為14.45萬t,是全球第一大高純石英進(jìn)口國(guó),占全球進(jìn)口總量的70.35%[4-7]。
近幾年來,由于需求量增加,各類石英砂(巖)的價(jià)格一路上升,不管是鑄造用石英砂、壓裂用石英砂、冶金用石英巖、普通玻璃用石英砂、光伏用石英砂、板材用石英砂以及高純石英等,價(jià)格都大幅上漲。海南是我國(guó)重要的石英砂產(chǎn)區(qū),近年來其各類石英砂的價(jià)格均大幅上漲,如機(jī)制石英砂的價(jià)格為100~110元/t,浮法玻璃用石英砂的價(jià)格為150~160元/t,光伏用石英砂的價(jià)格260~280元/t。在甘肅,甚至連冶金用的石英巖的價(jià)格都達(dá)到了70~80元/t。2020年,我國(guó)石英材料市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)200億元。
(1)我國(guó)現(xiàn)行的礦山開發(fā)加工政策,導(dǎo)致某些地區(qū)的石英開發(fā)受限
2017年以來,我國(guó)相繼出臺(tái)了一系列法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)能較低的石英礦山和“小、散、亂、污”的石英砂開發(fā)企業(yè)已被關(guān)停。品質(zhì)較好的青海冶金用石英巖自2020年下半年被禁止開發(fā)后,周邊一些品質(zhì)較差的冶金用石英巖原料價(jià)格飆升。在甘肅白銀地區(qū),當(dāng)?shù)氐囊苯鹩檬r價(jià)格在2020年只有30~40元/t,且供大于求。而在2021年3月份價(jià)格上升到70~80元/t,且供不應(yīng)求。河北靈壽也是我國(guó)石英開發(fā)加工地之一,由于受加工政策的影響,一些石英開發(fā)加工企業(yè)處于半生產(chǎn)狀態(tài),各類石英產(chǎn)品價(jià)格飆升。
(2)不同地區(qū)之間石英交易政策導(dǎo)致石英原料價(jià)格上升
在我國(guó)石英資源豐富的海南地區(qū),石英砂產(chǎn)量很大。2021年,海南省出臺(tái)政策,海南省內(nèi)生產(chǎn)的石英砂原料不能直接外銷,必須加工后方可銷往省外,而當(dāng)?shù)氐氖⑸凹庸て髽I(yè)又沒有這么的大的石英砂加工能力,原來每月幾十萬t的石英砂原料現(xiàn)在只有幾萬t可供加工外銷,導(dǎo)致海南現(xiàn)有的石英加工企業(yè)的石英產(chǎn)品價(jià)格飆升,且供不應(yīng)求。
(3) 國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整也是石英產(chǎn)品價(jià)格上升的重要因素
光伏行業(yè)的快速發(fā)展直接刺激和帶動(dòng)了石英產(chǎn)品的市場(chǎng)需求。中國(guó)光伏市場(chǎng)隨著新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)家宏觀政策的支持,同時(shí)依托國(guó)家“一帶一路”的政策引導(dǎo),2019年新增和累計(jì)光伏裝機(jī)容量仍繼續(xù)保持全球第一。根據(jù)《中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》預(yù)測(cè),到2025年全球光伏新增裝機(jī)將達(dá)到182.5GW,年均復(fù)合增速為7.5%。預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)新增裝72.5GW,年均復(fù)合增速7.4%。這對(duì)光伏用石英砂的價(jià)格提升起了很大的推動(dòng)作用。
(4)技術(shù)壁壘是導(dǎo)致高純石英價(jià)格上漲的因素之一
我國(guó)高純石英的研究從20世紀(jì)90年代開始,起步較晚,雖然取得了一定的成績(jī),但僅能制備部分中、低檔高純石英,我國(guó)高純石英市場(chǎng)大量依靠進(jìn)口[8-9]。在我國(guó)只有極少數(shù)的企業(yè)掌握高純石英的加工技術(shù),且產(chǎn)量有限。如江蘇太平洋石英股份公司是我國(guó)最知名的高純石英生產(chǎn)企業(yè),可生產(chǎn)99.99%~99.999 4%的高純石英砂,但2018年其產(chǎn)能僅為1.13萬t[10]。由于行業(yè)內(nèi)企業(yè)之間技術(shù)嚴(yán)格封鎖,一般企業(yè)短時(shí)間內(nèi)無法生產(chǎn)高純石英產(chǎn)品。隨著戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,我國(guó)對(duì)高純石英的需求不斷增加,高純石英供不應(yīng)求,必然導(dǎo)致其價(jià)格飆升。
(5) 一些資本介入石英行業(yè)助推了石英價(jià)格的上漲
近幾年來,石英材料及產(chǎn)品價(jià)格不斷上漲,市場(chǎng)前景廣闊,發(fā)展空間看好,一些資本紛紛介入石英開發(fā)和加工行業(yè),這些資本的介入,更是助推了石英價(jià)格的飆升。
通過對(duì)石英供需現(xiàn)狀分析,總結(jié)了我國(guó)石英價(jià)格波動(dòng)的五個(gè)主要因素。第一,我國(guó)礦業(yè)開發(fā)及加工的產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整,助推了石英價(jià)格的提升;第二,部分石英產(chǎn)區(qū)交易政策的變化,也造成了石英價(jià)格的上漲;第三,國(guó)家對(duì)需求石英材料產(chǎn)業(yè)的支持導(dǎo)致了石英材料價(jià)格的提升;第四,高純石英加工技術(shù)壁壘助推了其價(jià)格的上漲;第五,石英開發(fā)及加工市場(chǎng)前景廣闊,一些資本流入石英市場(chǎng),進(jìn)一步提升了石英的價(jià)格。