前言: 在耐火材料的原料礦物變得越發稀缺以及更為昂貴情況下,報告揭示了紅柱石如何可以較多滿足耐火材料市場需求的原因。
紅柱石(andalusite)在鋼鐵工業特別是鼓風與電爐中用于整體襯里(monolithic linings)。它還在玻璃及水泥窯爐中應用。紅柱石基耐火材料主要產于擁有該原料礦物資源的地區。在這個市場上,紅柱石已經替代其他耐火原料如焦寶石、礬土和剛玉(chamotte,bauxite and fused alumina)。
世界范圍內該市場僅有少數生產者。過去25年里,紅柱石生產及其產品經營主要集中在南非和歐洲,伊邁雷斯公司(lmerys SA)控制著供貨的70%。
紅柱石、藍晶石(Kyanite) 與硅線石(sillimanite)屬硅酸鋁礦物,有較高的Al2O3含量,從63%(高品位)至低于40%(低品位)以及SiO2約37%。
這些礦物有著同樣的化學成分,但其結構及物理性能不同。在加熱條件下, 三種礦物都轉換成莫來石(mullite),這是一種理想的耐火材料,其Al2O3含量可達72%,熔點1850°C。
莫來石由類似針狀晶體組成,在高溫下具有高承載能力。在加熱到1330℃至1550℃時,紅柱石轉換成莫來石。它是莫來石的最佳來源,因為其獨有的微晶結構留住了莫來石化(mullitisation)過程中釋放出的液態二氧化硅。
德國紅柱石貿易企業考佛名羅斯托弗公司(Cofermin Rohstoffe GmbH)的德克•奧吉告訴媒體,對某些應用來說,硅線石和莫來石可作為替代品,但陶瓷企業沒有發布這種應用的確切配方。
他說,可得性、物理性質及價格都是要緊的事情??梢缘玫降墓杈€石主要是小尺寸碎片,大至1毫米,而一般紅柱石可至4毫米;耐火材料市場所需的粗粒(3-6毫米)有時很少。
紅柱石公司(Andalucita SA)總經理卡羅斯•費拉里稱,紅柱石比藍晶石、硅線石及其他高氧化鋁和耐火粘土礦物更多一些優越性,因為它能夠直接用于耐火產品的制取而不必預先鍛燒,藍晶石與硅線石則需此項加工。
費拉里在2013年的相關會議上稱,由于紅柱石無須煅燒,其在節約能源方面提供了重要經濟價值并具有不斷提升能源成本之時的先進性。
紅柱石基耐火產品顯示出良好的抗一氧化碳、堿性、酸性渣能力并為一種比較不活潑的原料,具有低熱導性和高抗蠕變性。
出于這個原因,紅柱石正在與其他煅燒高嶺石化/礬土型Al2O3原料相競爭。
據與南非采礦治金協會(Southern Africanlnstitute of Mining and Metallurgy)合作的南非生產者沃林尼金耐火材料公司(Vereeniging Refractories ltd)2013年的一份比較性研究指出,與作為耐火材料應用的礬土相比,紅柱石較佳性能表現在:更高的化學純度,更高的抗蠕變性,抗化學腐蝕以及抗熱沖擊能力。
一、全球紅柱石資源供應情況
2014年3月,南非惡劣的天氣條件影響了位于約翰內斯堡西北薩巴津比和林波波地區的運作。在該地區運作的生產者礦點遭遇洪水,基礎設施受損,造成供應鏈很大破壞。紅柱石資源公司(Andalusite Resources Ltd)財務部經理考林•貝恩告訴媒體,2月與3月的暴雨打亂了他們約4周的生產。相關人士告訴媒體,這家公司曾尋求替代供貨人,因為其原礦供應完全來自南非。
在北美,紅柱石消費一直比較小,耐火材料業主要依靠礬土基和藍晶石基產品。最近秘魯發現紅柱石大型資源以及新生產者加入供應鏈的可能會吸引拉丁美洲以及北美成為潛在的新市場。
在林波波省薩巴津比的馬羅伊羅伊斯方騰(Maroeloesfontein)礦開采該礦物的南非生產者紅柱石資源公司稱,每年產量四分之一以上發往國內市場,另外30-40%出口歐洲,其他對日本。
這家公司稱,日本是一個非常有經驗的市場。他們在使用紅柱石方面走在前列并且很穩定。
“紅柱石資源”解釋道,耐火材料行業對其耐火原料的選擇是十分謹慎和持續,一俟產品被選中,將強烈抗拒改變。
據美國地質調查局(USGS)資料,2013年世界紅柱石、藍晶石及硅線石總產量約44萬噸,比2012年提高7.8%。
與此同時, 南非礦產資源與統計部(The Department of Mineral Resources and Statistics)稱,2013年紅柱石總產量為22萬噸,比上年增長10%。
來自南非伊邁雷斯(lmerys)子公司的丹奈恩安金礦產耐火陶瓷(Denain-Anzin Mineraux Refractorie Ceramique-Damrec)為世界最大紅柱石生產企業,占總產量70%。
達姆萊克(Damrec)在該地區有兩個子企業運作,林諾礦產公司(Rhino Minerals Ltd)在林波波省控制著安尼斯雷(Annesley),哈沃克羅夫特(Havercroft)和林諾(Rhino)礦;南非礦產資源委員會公司(South African Mineral Resource Committee Ltd——Samrec)在姆普馬蘭戈省經營克盧格波斯特(Krugerpost)礦。
“紅柱石資源”2 0 1 2年產量7.2萬噸,估計2014年已提高到29萬噸。這家公司的主要市場是中國、歐洲、印度及南非。 據南非礦產局(the Minerals Bureau of South Africa)稱,紅柱石與硅線石儲量有9490萬噸。
1、法國
在法國,達姆萊克(Damrec)在布里坦尼的格羅邁爾附近開采紅柱石,2013年約產6.5萬噸,與上年持平,據美國地質局表示,占美國進口的8%。
南非礦產局認為,估計法國紅柱石儲量至少240萬噸。
2、中國
據美國地質調查局分析,設在中國的伊邁雷斯子企業益龍紅柱石礦產公司(Yilong Andalusite Mineral Co.)在中國西北的邊疆地區開采紅柱石,生產能力4萬噸/年。
據《耐火材料之窗(Refractory Window)》發布的消息,2013年中國上半年進口紅柱石、藍晶石和硅線石17700噸,至11月底共進口達34000噸。
3、秘魯
伊邁雷斯也在秘魯擁有紅柱石資源,不過,它仍在那里開發著一些新的項目。紅柱石公司在秘魯西北塔布拉佐曼科拉(Tablazo Mancora)洪泛平原的松散沙及礫石中生產紅柱石。
2013年紅柱石產能從2012年2.5萬噸增至4.8萬噸。紅柱石公司礦物系高純品,含Al2O3從59%至60%,氧化鐵最高0.85%。
自2011年以來, 拉丁資源公司(Latin Resources Ltd)一直在距秘魯港口城市欽博特25千米處的瓜達魯皮托(Guadalupito)項目下開發一個大型紅柱石礦床。
據估計,礦物資源量為50億噸礦化沉積物,其中含紅柱石22%到25%,另有鈦鐵礦、金紅石及鋯石等礦物。
這家公司計劃初期年產16萬噸紅柱石,礦點壽命估計56年。
“拉丁資源”稱,以重液分離法所產紅柱石精礦顯示出產品含58%Al2O3潛力,并且通過靜電分離加工使品位進一步提高。
“拉丁資源”瓜達魯皮托項目總經理安德魯?布里托夫告訴媒體,這家公司目標是2016年全面投產。
布里斯托夫稱,“拉丁”正在美國安排礦物批發商,以便在該國實施紅柱石產品的供應。
他接著說,由于紅柱石礦床具有一定的規模和開發潛力,這家公司將不僅在美國和拉丁美洲經營原礦,同時還要考慮在世界范圍內的銷售。
4、美國
2013年美國產紅柱石,藍晶石及硅線石9.5萬噸,上一年為9.9萬噸。萊斯科產品公司(Resco Products lnc.)設在美國的耐火材料生產者、子企業皮埃德蒙特礦產公司(Piedmont Minerals Co)開采紅柱石,同時還有葉臘石與絹云母,地點在北卡羅來納的西爾斯伯羅夫(Hillsborough),主要供國內陶瓷及耐火材料市場。
自1 9 4 5 年起, 藍晶石開采公司(Kyanite Mining Co.)就開始在弗吉尼亞中部采掘藍晶石。
據弗吉尼亞礦產能源部(Virginia Department of Mines Minerals and Energy)統計,2013年該公司生產121500噸藍晶石,比上年提高12%。
藍晶石含Al2O3在55%至60%之間,“藍晶石開采”的東里奇和威利斯山(East Ridge and Willis Mountain)礦儲量按目前生產率足以開采50至70年。
這家公司所產藍晶石約30-35%經過燒結成為莫來石供耐火材料市場。
2012年位于吉埃塞克(Gieseke)工廠藍晶石加工成精礦的能力超過13.5萬噸,其中4.5萬噸煅燒為耐火級莫來石。
據美國地質局統計,同年,法國采礦企業伊邁雷斯公司一部分的卓越礦產(C-E Minerals)以煅燒礬土化高嶺土生產合成莫來石4萬噸。
該局報道,2 0 1 3年美國進口紅柱石達6000噸,產品來自南非(80%)、法國(8%)和秘魯(7%)。
5、加拿大
據布列顛哥倫比亞能源與礦產部(British Columbia Ministry of Energy and Mines-BCMEM)稱,加拿大的布顛哥倫比亞擁有45個藍晶石和23個紅柱石存象處。
藍晶石礦床分別位于蒂姆普西恩(Tsimpsean)半島與哈夫科斯伯里(Hawkesbury)島的杜戴維
爾通道(Dudevoir Passage)和特雷爾灣(Trail Bay) ;而紅柱石資源則處在溫哥華以北180千米布里奇河(Bridge River)地區的奧米尼卡海岸(Omineca Coart)和因蘇拉爾(lnsular)一帶。
布列顛哥倫比亞能源與礦產部稱,原礦中紅柱石含量7%至20%,生產能力為2.5至6.5萬噸/年。
6、印度
印度礦業局(The lndia Bureau of Mine—1BM)報道,其藍晶石總資源量2010年達1.032億噸,包括儲量160萬噸,資源留存1.017億噸,主要集中在安得拉邦(78%)、卡納塔克(13%)和恰爾克罕德(6%)。
2010年估計硅線石資源達6700萬噸;保留資源量6290萬噸,儲量410萬噸,主要分布在泰米爾納德(27%)、奧迪沙(20%)、尤塔爾邦(17%)和喀拉拉(11%)。
據印度礦業局稱,2010年推斷紅柱石資源量為185萬噸,分別位于尤塔爾邦和恰爾克罕德。
印度礦業局指出,2012年藍晶石產量比上年減少32%,約為4000噸,原因是礦山關閉、林業問題以及需求下降。
主要生產者是恰爾克罕德邦礦產開發公司(Jharkhand State Mineral Department Corp.),占總產量99%,另有馬哈拉施特拉邦采礦公司(Maharashtra State Mining Corp)。
國內藍晶石供應2012年仍平穩,為3900噸,全部來自耐火材料業,進口由上年500噸降至260噸。2012年印度產硅線石達5.8萬噸,增長19%,原因是需求提高。
三個主要生產者是印度稀土公司(Lndian Rare Earths Ltd)、特里邁克斯礦砂私營公司(Trimex Sands Private Ltd)和馬哈拉施特拉邦采礦公司。
2012年印度硅線石消費增加2%,達12700噸,耐火材料業占94%。2012年印度硅線石出口大幅度上升, 達到11900噸,主要對中國、孟加拉、阿曼和日本,上一年出口為2200噸。
1988年印度停止了紅柱石生產,依靠進口替代。2012年該礦物進口增長11%,達6100噸,主要來自南非。
7、其他地區
據報道哈薩克斯坦也有紅柱石資源,最近在馬來西亞的特蘭格努(Terengganu)也發現了存象,硅線石與藍晶石在南澳大利亞及巴西也出現了成礦現象。
2013年澳大利亞進口約10900噸紅柱石、藍晶石和硅線石,比上年增加44%。
巴西藍晶石出現于米納吉拉斯州, 由耐火材料生產者托格尼耐火材料公司(T o g n i S / A
Materiais Refatarios)生產,產能在12—16萬噸之間變化。
初級皮科拜羅紅柱石公司(Junioy Picobello Andalucita SL)近期在福來格斯杜尤姆國家公司(Fragas do Eume National Park)附近的加利西亞開發一個紅柱石項目。該公司計劃年產6.5萬噸原礦,其中5萬噸系耐火級紅柱石,礦山壽命15年。
二、市場需求
耐火材料需求可望在鋼鐵市場回升基礎上反彈。此種情形將引發紅柱石消費的提高。這個前景可能在不遠的未來促進紅柱石價格上浮,同時伴隨新供貨者加入市場,尤其是南美。短期內類似紅柱石礦物如硅線石及藍晶石作為紅柱石替代品在耐火材料市場上是具有潛力的競爭對手。然而,正如媒體所稱,由于紅柱石應用時減少能源消耗,所以它具備一些優越性。
世界上耐火產品占紅柱石、藍晶石及硅線石消費的90%。
科佛明(Cofermin)的奧奇對媒體稱,2013年全球紅柱石市場規模在25-28萬噸之間,耐火材料主要用于鋼鐵、水泥工業以及焚燒窯爐。與2012年及2011年相比,他認為最近兩年市場規模沒有出現太大的變化。它只是在地域之間轉化,整體增長是輕微的。
科佛明報道稱,市場供貨能力有所縮小,原因是礦山關閉及礦床老齡化。該公司接著說,這種減少以及需求的輕微上漲,特別是來自波蘭和東歐消費的擴大,已使市場擺脫了一段供應過剩期,從而走向再平衡。
鋼鐵
自全球經濟2009年危機的降勢以來,近期世界鋼鐵業轉回好的方向。世界鋼鐵協會(World steel Association--worldsteel)數字表明,2013年鋼鐵產量從2012年14.3億噸上升到15.8億噸,提高2.4%。2014年全球鋼產量仍是漲勢。
世界最大耐火材料生產者中國及美國2013年粗鋼產量2014年與上年相比分別下降3.2%和0.5%。
相反,歐盟及日本則報道稱產量增長,鋼鐵生產分別上升7.3%和6.1%。鋼鐵業整體增長的放慢影響了耐火材料的需求。據羅斯基爾(Roskill)稱,在中國以外新生產者,尤其是在圭亞那、俄羅斯、巴西與印度新生企業正在涌現之時,該終端部門也可能轉向替代性耐火產品,特別是較高性能耐火材料,如紅柱石、藍晶石、硅線石和煅燒莫來石。
三、價格走勢
2012年來自南非的紅柱石價格上漲2-5 %,達到311-370美元/噸(FOB, 57-58%AI2O3)和463-562 美元/ 噸(FOB, 歐洲港口,55-59AI2O3)。美國從南非進口紅柱石2013年平均價為350美元/噸。
2014年歐美紅柱石市場價格穩定,2000噸批量,57-58%AI2O3散裝,FCA礦-RSA交貨,每噸235-280歐元/噸。55-59%AI2O3,FOB歐洲港口,350-425歐元/噸。
美國地質局稱,價格的堅穩是耐火業需求上漲的結果,特別是一些企業開始在其產品中以紅柱石替代礬土,同樣地也是由于伊邁雷斯提高了它的紅柱石產品價格。
“拉丁資源”總經理布里斯托弗告訴媒體,他們經歷著價格的穩步上升,對紅柱石生產者來說,需求是看好的。
他接著稱,較高規格紅柱石,擁有高AI2O3比率和低雜質者可獲得更佳價格。
南非礦產資源與統計部數據表明,南非紅柱石價從2006年130.5美元/噸穩步升至2012年217.6美元/噸。所列價格是以南非蘭特金額與出售總量之比計算的。
有數據表明,印度從南非進口的紅柱石從2012年301美元/噸提高到2013年366美元/噸;從法國進口的紅柱石從326.6美元/噸上升到470.4美元/噸;
從秘魯進口的紅柱石從358.6美元/噸增長到384美元/噸。這些價格是以印度盧比值與進口量之比折算來的。
據估計,中國進口紅柱石、藍晶石與硅線石2013年平均價為333.4美元/噸左右。專家們稱,決定價格提升的因素是礦物的高品位,市場可得性以及供貨者的定價策略。專家們還稱,由于一些耐火原料稀少而合成原料的高能源成本,過去幾年價格不斷上漲。南非紅柱石也已上漲,從2000年180-200美元/噸提高到前不久的297-346美元/噸。
美國地質局指出,美國藍晶石離岸價從2005年1 4 9-1 6 9美元提高到2 0 1 2年2 4 7-3 5 3美元/噸(原礦,54-60%AI2O3)。2014年美國藍晶石原礦工廠交貨,AI2O3 54-60%,224-320美元/噸。54-60%AI2O3,22噸批量,煅燒品373-439美元/噸。
印度礦業局估計, 2 0 1 1 年進口藍晶石價格3 5 9美元/噸;硅線石為1 3 4美元/噸;2 0 1 2年為144-146美元/噸。
四、市場前瞻
世界鋼協(worldsteel)數字顯示,在2012比2011年增長8.4%之后,2014年美國鋼鐵有形消費提高2.9%,其中大部分來自汽車及能源領域。
估計全球2014年鋼鐵消費增長3.2%,中國增長2.5%。 據美國地質局分析,作為替代礬土基耐火產品的,會成為具有潛力的紅柱石,藍晶石與硅線石終端市場,中國的水泥業也可望增長。
鑒于內部耐火材料行業的升勢,紅柱石也會開拓在中國的市場。
奧奇對媒體稱,據他們估計,中國的需求不會100%由當地紅柱石生產企業(主要是在新疆)供應,其紅柱石短缺部分必須進口。
鋼鐵業向紅柱石基耐火材料的急劇轉變將有賴于采用礬土基產品替代物耐火材料的能力,供莫來石生產可得礬土價格以及該市場可獲紅柱石價格。
中國礬土出口的配額制以及其上漲的價格會有助于紅柱石在世界耐火材料市場的擴展。
奧奇對媒體稱,他們預測到一個供求之間較為合理的關系,這種情形在價格水平穩定以及部分地區略有上漲條件下已經能夠見到。
他接著說,在中等時期內,主要市場運作者們將具備足夠的能力服務于上升的需求。
盡管新的礬土生產者們正在進入市場,但紅柱石與莫來石耐火產品會更有競爭性,因為它們能源消費和溫室氣體的排放較低。
目前,北美地區已為紅柱石基耐火材料提供著一個潛在的市場。
2013年,平均年產鋼4500萬噸的德國約消費4萬噸紅柱石。另一方面,平均年產粗鋼9000萬噸以上的美國同年僅消費紅柱石4000噸。
《塔克工業礦物咨詢(TAK lndustrial Mineral Consultancy)》預計,以全球粗鋼生產年均增長率3.5%算,到2017年世界耐火材料產量將上漲到4600萬噸。
不過,耐火材料需求的提升將可能被每噸鋼生產所用耐火材料消費總量的減少而略為抵消,中國每噸可望減少23千克專門消費量,這是因為采用了更為先進的制鋼技術。
此外,新市場機遇會來自革新應用,如莫來石代替鉑作催化劑用于內燃機當中,以減少氧化氮及二氧化氮污染。
這種新應用前不久經由得克薩斯大學的科學家們進行了研究, 而啟動性公司納諾斯泰拉正在開始該產品的商業化運作。
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