低碳經(jīng)濟(jì)背景下我國重晶石資源安全保障戰(zhàn)略研究

摘要：通過研究我國重晶石礦資源儲量分布現(xiàn)狀，分析低碳經(jīng)濟(jì)背景下重晶石礦用途、消費(fèi)結(jié)構(gòu)以及供需關(guān)系，探討低碳經(jīng)濟(jì)對我國重晶石資源保障的影響和沖擊。目前，“物美價廉”式的出口貿(mào)易、“低效粗放”式的產(chǎn)業(yè)布局和“采富棄貧”式的開發(fā)開采已無法適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)背景下的重晶石產(chǎn)業(yè)發(fā)展?；诖?，提出確?？沙掷m(xù)供應(yīng)、列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)、整合全球產(chǎn)業(yè)鏈等對策，以應(yīng)對低碳經(jīng)濟(jì)背景下重晶石資源安全保障面臨的沖擊與挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：重晶石；資源安全；低碳經(jīng)濟(jì)；保障戰(zhàn)略

中圖分類號：F426.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）11-0124-04

Study on the Security Strategy of Barite Resources in China under the Low-carbon Economy

TANG Fei， ZHANG Yi

（Hunan Geological Exploration Institute， Sinochem General Bureau of Geology and Mines， Changsha 410000， China）

Abstract： By studying the current distribution status of barite mineral reserves in China ，analyzing the use， consumption structure and supply-demand relationship of barite ore under the background of low-carbon economy， and discussing the impact of low-carbon economy on barite resources security in China. At present， the export trade of “high quality and low price”， the industrial layout of “inefficient and extensive” and the development and exploitation of “rich and poor” have been unable to adapt to the development of barite industry under the background of low-carbon economy. Based on this， countermeasures and suggestions are put forward in three aspects： ensuring sustainable supply， including strategic minerals and integrating global industrial chain， so as to cope with the impact and challenge of barite resource security in the context of low-carbon economy.

Keywords： barite; resource security; low-carbon economy; safeguard strategy

重晶石是鋇的最常見礦物，普遍應(yīng)用在化工、石油、醫(yī)學(xué)、輕工、冶金、軍事及建筑材料等行業(yè)。目前，國家正在積極推進(jìn)“碳達(dá)峰、碳中和”進(jìn)程，在此背景下研究重晶石礦資源安全保障具有重要的戰(zhàn)略意義。劉丙秋等[1]呼吁從政策層面改變“物美價廉”的貿(mào)易出口制度、“低效粗放”的產(chǎn)業(yè)鏈布局和“采富棄貧”的開發(fā)利用理念等現(xiàn)狀。陳甲斌等[2]認(rèn)為重晶石等19種礦產(chǎn)在我國具有顯著優(yōu)勢或在全球市場具有較大影響力，同時美國和歐盟對我國的依賴性較強(qiáng)。姜雅等[3]建議將重晶石列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)加以科學(xué)規(guī)劃和有序開發(fā)，構(gòu)建與優(yōu)勢礦產(chǎn)相匹配的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，逐步提升國際競爭力。此前的研究重點(diǎn)基本集中在過度開采所導(dǎo)致的弊端，呼吁將重晶石礦列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，少有文章研究低碳經(jīng)濟(jì)與重晶石資源安全保障的關(guān)系。通過分析我國重晶石礦資源儲量分布現(xiàn)狀與低碳經(jīng)濟(jì)下我國重晶石資源安全保障的發(fā)展，研究低碳經(jīng)濟(jì)對重晶石礦資源安全保障的沖擊與影響，以期為保障國家重晶石礦資源安全提供重要參考。

1 我國重晶石礦資源現(xiàn)狀

1.1 儲量分布與開發(fā)

我國的重晶石儲量居世界第5位，約占全球儲量的12%（見圖1），2018—2023年基本保持穩(wěn)定[4]。《2023年中國自然資源公報(bào)》顯示，截至2022年底，我國重晶石儲量為10 735.6萬t，主要分布在貴州省、甘肅省、廣西壯族自治區(qū)、湖南省及浙江省。其中，BaSO4品位高于92.5%的優(yōu)質(zhì)富礦主要集中分布在貴州省與廣西壯族自治區(qū)。

截至2022年底，我國共有502座重晶石礦山，其中小型礦山287座。相對應(yīng)的開采企業(yè)中，中小型企業(yè)占97%，大部分存在規(guī)模小、分布散、管理弱及效率低下等問題，開采規(guī)模與重晶石資源匹配嚴(yán)重不協(xié)調(diào)。重晶石開采中普遍存在“采富棄貧”現(xiàn)象，品位低于50%的重晶石礦由于其經(jīng)濟(jì)性較差，大多未被開采。

1.2 應(yīng)用方向

目前，重晶石主要應(yīng)用于石油、建材、化工、醫(yī)學(xué)及新能源等領(lǐng)域，如圖2所示。其中，約85%的重晶石用于制造鉆井泥漿加重劑；約9%的重晶石用于制造碳酸鋇、氧化鋇、硝酸鋇及氯化鋇等鋇化工原料產(chǎn)品；約5%的重晶石用于制造填充物；約1%的重晶石用于生產(chǎn)油漆、水泥礦化劑、顏料及“鋇餐”（消化道造影劑）等。隨著全球范圍內(nèi)“碳達(dá)峰、碳中和”進(jìn)程的積極推進(jìn)與科技創(chuàng)新水平的大幅提高，重晶石開始大量應(yīng)用于新能源電池行業(yè)，電池技術(shù)的進(jìn)步極大豐富了重晶石在新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用。

1.3 供需形勢

我國是世界上最大的重晶石生產(chǎn)國與出口國，每年生產(chǎn)的重晶石約有65%用于出口。經(jīng)歷高強(qiáng)度開發(fā)后，重晶石資源保障風(fēng)險(xiǎn)大幅攀升。在產(chǎn)量方面，由于我國調(diào)整了重晶石出口政策，自2017年起產(chǎn)量逐漸下降；2020年產(chǎn)能下降至歷史低值250萬t，之后逐步回升至280萬～320萬t。我國重晶石產(chǎn)量常年穩(wěn)居世界第一，約占全球總產(chǎn)量的38.4%。

1.4 產(chǎn)量變化規(guī)律

我國的重晶石產(chǎn)量與出口量與國際油氣產(chǎn)量呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，漲跌規(guī)律大致相同。我國重晶石生產(chǎn)與出口經(jīng)歷過兩次高峰低谷。2008年是生產(chǎn)量和出口量的第1個高峰；2009年，我國出臺礦產(chǎn)品出口限制政策，加之美國國內(nèi)爆發(fā)次貸危機(jī)，大量油井減產(chǎn)或停產(chǎn)，直接導(dǎo)致2009—2011年我國重晶石的生產(chǎn)量和出口量大幅下跌，出現(xiàn)第1個低谷；2012年，我國重晶石出現(xiàn)生產(chǎn)量與出口量的第2個高峰；2012年6月，世界石油價格暴跌，迫使美國關(guān)停全國約60%的石油天然氣鉆井，我國重晶石產(chǎn)量與出口量進(jìn)入第2個低谷；2013年以后，我國重晶石生產(chǎn)與出口量進(jìn)入緩慢增長階段。

2 低碳經(jīng)濟(jì)對重晶石資源保障的影響

2.1 重晶石消費(fèi)量先升后降

2016年簽訂的《巴黎協(xié)定》要求全球各國加快實(shí)現(xiàn)石油消費(fèi)達(dá)峰，并大幅降低煤炭在一次能源消費(fèi)中的比例。近年來，全球發(fā)達(dá)國家均大幅降低了煤炭和石油使用量，進(jìn)而提高了天然氣的使用量，而天然氣也是我國在實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”與“碳中和”目標(biāo)進(jìn)程中首選的“過渡能源”。2022年，國內(nèi)能源消費(fèi)中天然氣占比僅為8.4%，而根據(jù)《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016—2030）》，天然氣占比將于2030年達(dá)到15%，其間具有很大的增長區(qū)間。2023年1—6月，我國油氣勘查投入同比增加約7.5%[5]。由此預(yù)測，在“碳達(dá)峰”完成之前，世界范圍內(nèi)的油氣勘查與開發(fā)仍將保持較高強(qiáng)度，“碳達(dá)峰”之后，油氣勘查與開發(fā)強(qiáng)度也將進(jìn)入下降區(qū)間。相應(yīng)地，主要用于油氣勘查消耗的重晶石產(chǎn)量也將在2030年左右達(dá)到頂峰，并在2040年左右逐步下降。

2.2 重晶石資源出現(xiàn)新需求

隨著新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)，特別是儲能蓄能電池產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，重晶石資源出現(xiàn)新的增長需求。以鋇為燃料的電池是一種高能化學(xué)電源，具有成本低、能量高、易于儲運(yùn)、原材料豐富、可使用溫度范圍寬及污染小的特點(diǎn)，擁有較好的應(yīng)用前景。氯酸鋇可以增加電池的使用周期、電容量、整體性能，多應(yīng)用于電池添加劑、防火劑、催化劑，還可用在電解液中，為固態(tài)電池提供高效、穩(wěn)定的電解質(zhì)環(huán)境，讓電池可以在較大的溫度和壓力區(qū)間范圍內(nèi)工作。另外，隨著對“超級電容”的研究不斷深入，用于制造其核心材料的高純鈦酸鋇將是重晶石新的消費(fèi)用途。

2.3 政府層面推動了重晶石資源綠色低碳化發(fā)展

各重晶石資源大省為促進(jìn)重晶石產(chǎn)業(yè)綠色低碳化發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)布局上進(jìn)行了政策層面的科學(xué)引導(dǎo)，《西部地區(qū)鼓勵類產(chǎn)業(yè)目錄（2020年本）》明確鼓勵貴州省積極布局綠色鋇鹽精深加工產(chǎn)業(yè)，推廣鋇鹽廢棄物資源回收與綜合利用，重點(diǎn)發(fā)展試劑級、醫(yī)藥級、電子級等鋇鹽產(chǎn)品，以此推動全國鋇鹽產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。《貴州省現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2019—2025年）》詳細(xì)規(guī)劃了鋇鹽化工產(chǎn)業(yè)布局，明確推進(jìn)發(fā)展專用化、精細(xì)化的高端鋇化工，鼓勵生產(chǎn)電子級、多功能納米級的鋇鹽化學(xué)品。

3 低碳經(jīng)濟(jì)背景下重晶石資源安全保障面臨的新挑戰(zhàn)

3.1 安全保障年限大幅縮短

在實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”目標(biāo)之前，世界范圍內(nèi)的油氣產(chǎn)量仍將維持高位，我國重晶石產(chǎn)量也將居高不下。2021年，我國一次能源消費(fèi)總量折合約54.46億t

標(biāo)準(zhǔn)煤，其中油氣消費(fèi)折合約14.38億t標(biāo)準(zhǔn)煤[6]，對應(yīng)重晶石產(chǎn)量約280萬t。2040年前，油氣資源在我國仍將維持其主體能源地位。2040年，我國一次能源消費(fèi)總量預(yù)計(jì)折合約60億t標(biāo)準(zhǔn)煤，其中油氣消費(fèi)占比將達(dá)到峰值50%，可推算出2040年的油氣消費(fèi)量折合約30億t標(biāo)準(zhǔn)煤[7]，對應(yīng)重晶石產(chǎn)量約590.55萬t。2040年之后，我國一次能源消費(fèi)總量將穩(wěn)定回落。至2060年，我國一次能源消費(fèi)總量預(yù)計(jì)折合約57.90億t標(biāo)準(zhǔn)煤，油氣占比則降為23%，可推算出2060年油氣消費(fèi)量折合約13.32億t標(biāo)準(zhǔn)煤，對應(yīng)重晶石產(chǎn)量約262.15萬t。

依據(jù)所預(yù)測的2021—2060年重晶石年消費(fèi)量，從2021年末起算，假設(shè)不再增加重晶石資源儲量，可測算出我國重晶石儲量靜態(tài)保障年限為18年。即到2041年，我國年度重晶石產(chǎn)量為567.05萬t，2041年末重晶石儲量僅剩余521.75萬t，已無法支撐2042年重晶石消費(fèi)量。

3.2 回收利用難度較大

大量的廢鉆井液產(chǎn)生在石油和天然氣鉆井中。我國每年排放的石油天然氣廢棄鉆井液達(dá)100萬m3，每立方米鉆井液重晶石的消耗約占鉆井總費(fèi)用的75%[8]。

目前，我國回收利用廢鉆井液中重晶石的技術(shù)尚處于初級水平，回收系統(tǒng)主要由離心機(jī)組成，利用離心力使加重劑從鉆井液中其他密度較小的成分中分離開來。然而，離心工藝無法充分回收成分較為復(fù)雜的高密度廢鉆井液中的重晶石資源。

4 低碳經(jīng)濟(jì)背景下的重晶石資源安全保障戰(zhàn)略

隨著低碳時代的到來，重晶石資源的安全保障發(fā)展迎來新機(jī)遇。在此背景下，提出以下對策。

4.1 確保重晶石資源可持續(xù)供應(yīng)

勘查方面，大力推進(jìn)新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動，加強(qiáng)重晶石資源勘查。建議在揚(yáng)子地塊北緣與南緣500 m以淺加強(qiáng)重晶石富礦詳查找礦，在華北地塊與揚(yáng)子地塊地臺碳酸鹽巖區(qū)1 000 m以淺加強(qiáng)重晶石資源普查找礦，并進(jìn)一步提高已有重晶石資源勘查程度。開采方面，政府主管部門應(yīng)加大監(jiān)督執(zhí)紀(jì)力度，減少“采富棄貧”“過度開發(fā)”與“濫采亂挖”的現(xiàn)象?？萍紕?chuàng)新方面，建議開展圍繞廢鉆井液中重晶石回收利用等核心技術(shù)的“揭榜掛帥”專項(xiàng)科技攻關(guān)，攻克重晶石浮選回收技術(shù)瓶頸，提高重晶石回收利用率。

4.2 將重晶石資源列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)

美國等發(fā)達(dá)國家早已將重晶石列為關(guān)鍵礦產(chǎn)，我國應(yīng)盡快將其列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)，并出臺相關(guān)進(jìn)出口管理政策，通過調(diào)節(jié)進(jìn)出口量，嚴(yán)格限制重晶石出口總量和出口比例。同時，積極同“一帶一路”工程中的重晶石資源大國開展國際合作，充分利用“大循環(huán)”全球化配置資源的便利性，降低國內(nèi)重晶石資源的耗竭速度。此外，我國應(yīng)進(jìn)一步增加重晶石高附加值終端產(chǎn)品的出口，減少或禁止原礦或礦粉等缺乏競爭力、低價值產(chǎn)品出口，進(jìn)而提高重晶石高端產(chǎn)品的國際市場占有率，保持其在國際貿(mào)易中的優(yōu)勢地位。

4.3 整合全球重晶石相關(guān)企業(yè)

我國應(yīng)充分發(fā)揮重晶石資源優(yōu)勢，通過整合國內(nèi)外重晶石生產(chǎn)企業(yè)，高位布局重晶石產(chǎn)業(yè)鏈，利用新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動引導(dǎo)國內(nèi)企業(yè)“走出去”獲取礦權(quán)，開展境外重晶石資源勘查和開發(fā)，積極控股國外規(guī)模以上重晶石礦權(quán)。我國應(yīng)制定重晶石消費(fèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，提高重晶石礦的附加價值，提升國內(nèi)重晶石企業(yè)的核心競爭力，形成具有完全競爭力的全球重晶石產(chǎn)業(yè)貿(mào)易鏈。

5 結(jié)論

隨著“碳達(dá)峰”和“碳中和”的有序推進(jìn)，我國的重晶石環(huán)保政策和市場需求發(fā)生了巨大變化。國內(nèi)重晶石資源靜態(tài)保障年限僅為18年（至2041年），國家重晶石資源安全保障面臨機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的新局面。為了提高重晶石資源安全保障年限，我國可以從確?？沙掷m(xù)供應(yīng)、列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)和整合全球產(chǎn)業(yè)鏈等方面進(jìn)行重晶石安全戰(zhàn)略部署，以保障重晶石資源的可持續(xù)發(fā)展。第一，確保重晶石資源可持續(xù)供應(yīng)，加強(qiáng)重晶石資源勘查，加大監(jiān)督力度，開展廢鉆井液中重晶石回收利用等核心技術(shù)專項(xiàng)攻關(guān)，提高重晶石回收利用率。第二，將重晶石列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)，出臺相關(guān)進(jìn)出口管理政策，嚴(yán)格限制重晶石出口總量和出口比例，提高我國重晶石資源在國際貿(mào)易中的作用與地位，保持其在國際貿(mào)易中的優(yōu)勢地位。第三，整合全球重晶石相關(guān)企業(yè)，高站位布局重晶石產(chǎn)業(yè)鏈，開展境外重晶石資源勘查和開發(fā)，積極控股國外規(guī)模以上重晶石礦權(quán)，制定重晶石消費(fèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，樹立重晶石中國品牌。

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