氧化鋁基礎知識系列(1)-原材料鋁土礦
發(fā)布時間:2023-03-06 18:45:07      來源:國貿期貨

方富強,國貿期貨研究院有色金屬研究中心經(jīng)理、首席有色分析師,中國科學院大學材料工程碩士。專注于銅、鋁等有色金屬品種研究,熟悉宏觀經(jīng)濟及品種產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展規(guī)律,善于通過基本面分析把握行情動態(tài),專注于為產(chǎn)業(yè)客戶提供專業(yè)服務及套期保值機會。獲2019-2020年上期所“優(yōu)秀有色金屬分析師”稱號。

觀點:

上海期貨交易所氧化鋁期貨上市籌備工作正在有序推進,基于此我們推出氧化鋁期貨系列專題報告,本文主要介紹氧化鋁上游原材料鋁土礦。

儲量方面,全球鋁土礦資源豐富,據(jù)美國地質調查局USGS數(shù)據(jù)顯示,2022年全球鋁土礦儲量310億噸,主要分布在幾內亞(23.8%)、越南(18.7%)、澳大利亞(16.4%)等國,中國儲量7.1億噸,占比2.3%;中國鋁土礦主要分布在山西(35%)、廣西(20%),貴州(18%)、河南(18%)及重慶(3%)等省份。

產(chǎn)量方面,全球鋁土礦產(chǎn)量穩(wěn)步提高,2022年全球鋁土礦產(chǎn)量3.8億噸,其中澳大利亞產(chǎn)量占比26%,中國產(chǎn)量占比24%,幾內亞產(chǎn)量占比23%,中國產(chǎn)量與儲量嚴重不匹配;而受非煤礦山安全生產(chǎn)督察、整治違規(guī)開采、環(huán)保、開采成本等因素影響,中國鋁土礦產(chǎn)量逐年下滑。

進口方面,我國鋁土礦進口量持續(xù)提升,進口依賴度大幅攀升。2016年至2022年,我國鋁土礦進口依賴度則由36%攀升至65%。2022年,我國鋁土礦進口12000萬噸,其中幾內亞進口量占比56%;澳大利亞鋁土礦進口占比27%;印尼鋁土礦進口占比15%,前三大進口國的進口量占我國鋁土礦進口量的99%。

一、前言

目前,上海期貨交易所氧化鋁期貨上市籌備工作正在有序推進,氧化鋁期貨的推出有助于完善電解鋁產(chǎn)業(yè)鏈條期貨品種,更好地服務整個鋁產(chǎn)業(yè)鏈?;诖?,我們推出氧化鋁期貨系列專題報告,供投資者參考。本文介紹氧化鋁主要上游原材料—鋁土礦。

二、鋁土礦介紹

鋁土礦(bauxite)又稱鋁礬土,主要成分是氧化鋁,系含有雜質的水合氧化鋁,是一種土狀礦物。白色或灰白色,因含鐵而呈褐黃或淺紅色。鋁土礦是生產(chǎn)氧化鋁的主要原材料,目前的主流工藝中,生產(chǎn)一噸氧化鋁,大約需要2.1-2.5噸鋁土礦、250kg石灰、150kg堿和500kg標準煤。

圖表 1:氧化鋁生產(chǎn)工藝示意圖

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鋁土礦中的鋁元素以氧化鋁水合物狀態(tài)存在,根據(jù)其氧化鋁水合物所含結晶水數(shù)目以及晶型結構的不同,把鋁土礦分成三水鋁石型[Al(OH)3或Al2O3·3H2O]、一水軟鋁石型[γ-AlO(OH)或γ-Al2O3·H2O]、一水硬鋁石型[α-AlO(OH)或α- Al2O3·H2O]和混合型四類礦種。其中三水鋁石型的鋁土礦中氧化鋁最容易被溶出,一水軟鋁石次之,一水硬鋁石最難。而全球鋁土礦儲量分類中以三水鋁石及混合型礦石為主,占全球儲量的80%以上,主要分布在南北緯之間的熱帶、亞熱帶地區(qū)。而一水鋁石占全球儲量不到20%,大多分布在北緯附近的溫帶地區(qū)。

由于三種鋁土礦的特點不同,氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)上采取了不同的生產(chǎn)工藝,目前主要有拜耳法、堿石灰燒結法和拜爾-燒結聯(lián)合法三種。通常高品位鋁土礦采用拜耳法生產(chǎn),中低品位鋁土礦采用聯(lián)合法或燒結法生產(chǎn)。拜爾法由于其流程簡單,能耗低,已成為了當前氧化鋁生產(chǎn)中應用最為主要的一種方法,產(chǎn)量約占全球氧化鋁生產(chǎn)總量的95%左右。

此外,根據(jù)礦物組成、化學成分和基底巖性特征,根據(jù)礦物組成、化學成分和基底巖性特征,鋁土礦主要分為紅土型鋁土礦和沉積型鋁土礦兩種,在已探明的鋁土礦全球儲量中,92%是風化紅土型鋁土礦,屬三水鋁石型,這些鋁土礦的特點是低硅、高鐵、高鋁硅比,集中分布在非洲西部、大洋洲和中南美洲。其余的8%是沉積型鋁土礦,屬一水軟鋁石和一水硬鋁石型,中低品位,主要分布在希臘、前南斯拉夫及匈牙利等地。

圖表 2:不同國家鋁土礦類型及品位

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三、全球鋁土礦儲量及分布

全球鋁土礦資源豐富,主要分布在幾內亞、越南、澳大利亞、巴西和牙買加等國,根據(jù)美國地質調查局USGS數(shù)據(jù)顯示,2022年全球鋁土礦儲量310億噸,其中幾內亞儲量74億噸,占比23.8%,越南儲量58億噸,占比18.7%,澳大利亞儲量51億噸,占比16.4%。中國儲量7.1億噸,占比2.3%。

圖表 3:全球鋁土礦分布

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圖表 4:全球鋁土礦儲量分布

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四、全球鋁土礦產(chǎn)量

隨著全球經(jīng)濟發(fā)展對鋁需求量逐年提高,全球鋁土礦產(chǎn)量穩(wěn)步走高。2015年,全球鋁土礦產(chǎn)量約2.7億噸,而后快速增加至2017年的3億噸左右,隨后鋁土礦產(chǎn)量繼續(xù)快速增長至2019年的3.5億噸。近年來,鋁土礦產(chǎn)量相對穩(wěn)定,每年產(chǎn)量約3.7-3.9億噸。

據(jù)USGS數(shù)據(jù)顯示,2022年全球鋁土礦產(chǎn)量3.8億噸,其中澳大利亞產(chǎn)量1億噸,占比26%,中國產(chǎn)量9000萬噸,占比24%,幾內亞產(chǎn)量8600萬噸,占比23%,前三大產(chǎn)鋁土礦國家的鋁土礦產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的73%。此外,可以看出,中國鋁土礦儲量占全球約2.5%,而產(chǎn)量占全球24%,儲量與產(chǎn)量嚴重不匹配。

圖表 5:全球鋁土礦產(chǎn)量

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圖表 6:2022年全球鋁土礦產(chǎn)量分布

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五、中國鋁土礦儲量及產(chǎn)量

中國鋁土礦大部分為一水硬鋁石型鋁土礦,占全國鋁土礦總儲量的98%。而三水鋁石型鋁土礦儲量僅占全國總儲量的1.54%。據(jù)SMM數(shù)據(jù)顯示,截至2021年年底,全國鋁土礦儲量約10億噸。其中,山西鋁土礦儲量3.5億噸,占比35%,廣西儲量2億噸,占比20%,貴州及河南儲量均為1.8億噸左右,均占比18%,重慶鋁土礦儲量3000萬噸,占比3%。可以看出,國內鋁土礦的集中度相對較高,前五個省份的鋁土礦占比高到94%。

圖表 7:中國鋁土礦資源分布

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圖表 8:中國鋁土礦資源分布示意圖

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產(chǎn)量方面,受非煤礦山安全生產(chǎn)督察、整治違規(guī)開采、環(huán)保等影響,疊加疫情因素擾動,國內主產(chǎn)地的鋁土礦開采受限,國內礦山開工率較低,近年來我國鋁土礦產(chǎn)量持續(xù)下滑,產(chǎn)量由2018年的1億噸下降至2022年的6800萬噸。其中,山西及河南地區(qū)鋁土礦產(chǎn)量下滑最為明顯,山西鋁土礦產(chǎn)量由2018年的4500萬噸下滑至2400萬噸,河南則由2500萬噸下滑至600萬噸。相對而言,近年來廣西鋁土礦產(chǎn)量穩(wěn)步提升,由2018年的1800萬噸上漲至2022年的2400萬噸。

2022年主要鋁土礦產(chǎn)量省份中,山西產(chǎn)量占全國36%,廣西產(chǎn)量占全國35%,貴州產(chǎn)量占比12%,河南占比9%,云南及重慶占比約4%??梢钥闯?,中國鋁土礦的產(chǎn)量分布與儲量分布具有較高的重合度。

圖表 9:中國鋁土礦產(chǎn)量

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圖表 10:2022年中國鋁土礦產(chǎn)量分布

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六、中國鋁土礦進口情況

近年來,我國鋁土礦產(chǎn)量逐步下滑,但進口量持續(xù)提升,進口依賴度大幅攀升。2016年至2022年,中國進口鋁土礦由5200萬噸增加至12000萬噸,進口依賴度則由36%攀升至65%。

主要進口來源國中,2014年之前,印尼為我國最大的鋁土礦進口來源國,進口占比基本維持在70%以上,但隨著2014年-2017年印尼禁止原礦進口,印尼進口量快速萎縮,我國2014年鋁土礦進口量同樣大幅下滑,但隨著澳大利亞及幾內亞進口量的快速補充,我國鋁土礦進口量持續(xù)增加。

2022年,我國鋁土礦進口12000萬噸,其中幾內亞進口量7000萬噸,占比56%;澳大利亞鋁土礦進口3400萬噸,占比27%;印尼鋁土礦進口1900萬噸,占比15%,前三大進口國的進口量占我國鋁土礦進口量的99%。

圖表 11:中國鋁土礦進口量及進口依賴度

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圖表 12:中國鋁土礦進口來源國

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