萤石战略价值和选矿提取技术

萤石战略价值及其选矿技术

提要：本文重点介绍了萤石成分与用途、世界萤石资源的分布状况，并对对我国萤石的供需市场和战略意义进行了深入的分析；最后从资源综合回收角度出发，对各种类型的萤石矿物的选矿技术进行了总结，对资源管理部门、高等院校、科研院所以及矿企技术人员制定资源战略和科学研究具有非常重要的参考价值。

关键词：萤石战略价值资源分布选矿技术综合回收

1. 萤石的主要成分与用途

萤石的化学式为CaF2，作为世界上含氟量最高的矿物之一，在岩浆、沉积、热液等多种地质条件下均可形成，具有分布范围广、规模大的特点，萤石由于地质生成环境不同，萤石外观也会姿彩纷呈，有绿色、紫色、蓝色和绿色、紫色共生的，像宝石一样，非常艳丽，见图1。萤石作为一种具有战略意义的非金属原料，其应用的行业和产业链范围非常广泛，萤石按其品位和用途可分为三类：

（1）用于化工行业的酸级萤石，萤石质量分数大于97%；

（2）用于炼钢和电解铝的冶金级萤石，萤石质量分数在65%—85%；

（3）建材行业用于制作玻璃和陶瓷的陶瓷级萤石，萤石质量分数85%-95%。

图1 萤石标本

目前，中国的萤石主要消费结构为炼钢占13%，炼铝占8%，氟化学工业占29%,水泥和玻璃工业占40%，其他占10%。氢氟酸是萤石等含氟资源实现化学深加工，发展氟化工的关键中间产品。随着中国氟化工行业的快速发展，需要制酸级萤石资源会越来越多。

氟元素有“工业味精”之称，常作为添加剂广泛应用于航天、半导体、通讯、环保科技、新能源等战略性新兴产业中。

十三五”期间我国氟化工产业升级加速，含氟精细化学产品工业规模日渐壮大。作为“工

业味精”，中、高端含氟材料在新能源、新能源汽车、新兴信息、新医药、节能环保、航空航天等战略性新兴产业中的重要性日益凸显。如新能源、新能源汽车产业中，含氟材料因其耐化学腐蚀、耐热、耐老化、绝缘、折射率低等特性被应用于光伏发电、二次锂离子电池、质子交换膜电池、风电涂料等制造；新兴信息产业中，氟化工产品被广泛应用在电子产品光刻、蚀刻、精细配膜、清洗、去杂质等工艺流程中；新医药产业中，含氟化合物因具有易溶于脂质、安全、健康、副作用小等特性，在抗癌剂、麻醉剂、杀菌剂、动物用药等新医药产品制备中被大量使用。随着科技进步与战略性新兴产业的高速发展，氟化工产品应用场景也在不断拓展。未来几年全球氟材料产品市场需求将以每年3.2%的增速持续增长。战略性新兴产业的发展在助推我国氟化工行业质量齐升的同时，也将带动萤石产业的长期繁荣。

2. 世界萤石资源分布状况

世界萤石矿产资源分布广泛，世界各大洲40多个国家均有发现。据美国地质调查局公布的数据，截至2018年底，世界探明的萤石储量3.1亿吨（矿物量），相比于2017年增长14.8%。世界萤石矿资源分布不平衡，各地区有很大差别。环太平洋成矿带的萤石储量约占全球萤石储量的1/2 以上，是全球萤石资源的主要分布区。按探明储量排序，墨西哥第一，占世界萤石储量的21.9%；中国第二，占世界萤石储量的13.5%；南非第三，占世界萤石储量的13.2%；蒙古第四，占全球萤石储量的7.1%。其余已知储量主要分布于北美洲、亚洲东部、非洲南部等地区。从历史上看，世界萤石资源格局相对稳定，自2000年至今，墨西哥、中国、南非、蒙古长期处于世界萤石储量前四位，截至2018年底，四国萤石储量约占世界总量的55.8%。

截至2019年底，全球萤石储量（Reserves）已达3.1亿吨，萤石已成为全球氟资源最主要的矿物原材料。

我国萤石资源总体呈现东多西少、南多北少态势，在全国27个省(区)均有分布，但集中分布在湘、浙、蒙、赣、闽、豫等省区。我国单一型萤石矿床多，储量少；共伴生型矿床数少而储量大。在单一萤石矿中，CaF2品位一般在35%—40%，其中品位大于65%的萤石矿石可直接作为冶金级富矿的储量仅占单一萤石矿床总储量的20%。品位大于80%的高品位富矿占总量不到10%。与金属矿床伴生的萤石矿，矿石中CaF2品位一般只有7%～20%。伴生型萤石矿床虽然资源量大，但品位较低，常在主矿种开采时综合回收利用。我国的大中型萤石矿区有浙江武义、湖南柿竹园、河北江安、江西德安、内蒙古苏莫查干敖包、贵州晴隆大厂等。截至2018年底，中国已发现萤石矿床、矿点1000余处，经过勘查并编入矿产储量平衡

表的萤石矿产地805处。

3. 我国萤石的供需市场和战略意义分析

作为世界第一大萤石产出国，我国萤石出口量约占全球萤石贸易量40～50%，在世界萤石贸易中地位举足轻重，而近年来我国萤石进出口形势的变化，尤其值得我们关注。

2018年中国向印度、日本、韩国、荷兰、德国累计出口萤石31.23万吨，占我国萤石出口总量77%，其中东亚地区日本、韩国分别占21%、17%。我国萤石出口量在2011年达到72.24万吨，之后出口量逐年下降，2018年稳定在40.40万吨。尽管我国资源优势较为明显，但随着我国的氟化工行业的高速发展，2011～2018 年我国萤石进口量也在逐年攀升，特别是从2017～2018年，我国萤石进口量由16.22万吨猛增51.07万吨，进口量首次超过出口量，我国已成为萤石净进口国。2018年我国从邻国蒙古、缅甸、越南进口萤石量合计占我国总进口量的84%，“一带一路”沿线国家已成为我国萤石进口最重要的来源。因此，可以说我国自从2018年即进入了萤石资源进口大国。

近年来影响我国萤石出口量下降，进口量上升的因素复杂，一方面在国家供给侧改革、安全环保政策趋严、淘汰落后产能的大背景下，部分矿山企业产能受限，导致国内萤石产量下降；另一方面国内氟化工行业产业转型升级阶段性成效显著，新能源、新材料等高新产品市场需求迫切，行业景气度不断攀升，萤石需求增加明显；此外，国内萤石生产成本逐年攀升，从国外进口萤石生成本相对较低，也是导致进口萤石量增加的原因之一。

中国作为全球第二大经济体，萤石资源需求不断增长。未来我国萤石可能将主要依赖于进口，国内萤石资源的供给保障安全将成为影响我国氟化工行业稳定发展的重大隐患。

利用萤石资源优势，经过几十年的艰苦努力，我国氟化工行业基础布局已成型，基础氟化工产品及氢氟酸产量已居全球首位，但我国作为基础氟化工产品供应方的角色并未发生本质改变。目前，全球氟化工行业总体呈现如下特征：一是美国、日本和西欧等发达国家和地区高端氟化工产品种类、产量和品质长期处于全球领先地位；二是上述氟化工强国将部分初级氟化工产品产能向中国等萤石资源富集国家转移，然后从这些国家大量进口萤石或初级氟化工产品进行深加工；三是跨国公司对新产品和新技术加强了知识产权保护力度。在贸易保护主义、逆全球化势力的背景下，我们应重新审视全球产业链分工，将萤石基础产业优势转化为战略竞争上的影响力和控制力，并以此推动创新发展和产业升级。以氟化工引领的战略性新兴产业已受到各国高度重视，作为其主要的原材料的萤石又被称为“第二稀土”，被中国、美国、欧盟、日本等国家或经济体纳入战略性矿产资源名录。