MANAGEMENTtE丑 我国稀土材料产业现状及 可持续发展对策分析 ■文/王芳凝 罗贞礼 1.葫芦岛党校 2.赣南师范学院边缘区域发展研究中心 一、我国稀土材料产业现状概述 稀土矿主要分为以内蒙古包头白云鄂 博稀土矿为代表的混合型轻稀土矿’ 工业努力提高行业自主创新能力,加 快产业与产品结构调整步伐,进一步 1.稀土材料产业成为最具竞争力 的新材料产业之一 稀土是化学元素周期表中镧系元 素及钪(sc)、钇(Y)共17种元素的总称, 其独特的物理化学性质决定了它们具 有极为广泛的用途。利用十几种稀土 四川冕宁氟碳铈轻稀土矿和以南方中 重离子稀土矿;各种类型稀土储量占 到全球比重的53%,其中,南方的中重 类型稀土占到世界上该类型稀土储量 的88%,而我国稀土产量则满足了全 球稀土精矿需求的90%。我国离子型 发挥科技进步与自主创新在稀土产业 发展中的重大作用,在稀土采矿’选矿 冶炼、分离等方面,形成了独有的、具 有自主知识产权的稀土采矿和选矿技 术。其中,我国的稀土分离冶炼技术是 世界一流的。多年来的科学实践已经 元素制造的新材料很多,这些新材料 的应用不仅极大地改造和提升了传统 产业,而且构成了当今世界先导型、知 识型核心竞争力产业之一,并使稀土材 料产业成为我国最具竞争力的新材料 产业之一。 一稀土矿富含中重稀土,是高新技术产 证明,无论是改造传统产业还是发展 业的支撑元素,其经济价值高于氟碳 铈矿'具有易开采、配分齐、经济效益 好等特点,成为世界稀土材料产业中 罕见和珍贵的自然矿产资源。 二是拥有世界领先的稀土采选技 术。基于资源优势,近年来,我国稀土 一高新技术产业,稀土应用的投入产出 比最起码是1:24。虽然与发达国家相 比,我国在稀土精深加工方面尚存在 定差距,但目前在稀土永磁材料、稀 土发光材料、稀土研磨材料、稀土贮氢 是稀土资源优势得天独厚。我 国是世界上稀土资源最丰富的国家, 材料、稀土催化材料等领域,已由跟踪 新和斟产业NO.8 2010●殂 模仿国外阶段进入了自我创新与加快 发展阶段,并实现了大规模产业化生 产,稀土材料产业链技术已得到整体 提升。 三是国内稀土应用市场发展迅 中国南方离子型稀土 据矿业专家分 析,内蒙古包钢稀土(集团)高科技股份 有限公司(下称“包钢稀土’’)整合北方 稀土版图可望迅速崛起。按照中国五 矿集团公司所言,该公司将在5年内达 到年分离稀土13 500t的能力,同时实 稀土产业,形成了以包头混合型稀土为 原料的北方稀土生产基地,年分离(冶 现年销售100亿元的目标,从而成为全 球最大的稀土企业集团。江西铜业集 团公司(系江西铜业股份有限公司的 控股股东)2008年明注册成立四川江 速。在我国,稀土的传统应用产业包括 冶金基建、石油化工、玻璃陶瓷以及农 炼)能力约8万t(其中包头市约5.57/t、 甘肃1.5万t、其它省区1Zft);江西铜业 业、轻工业、纺织业,大量应用混合稀 股份有限公司联手四川矿业投资集团 铜稀土有限责任公司,计划在未来6年 土或者是稀土初级产品。近年来,高科 开发中国第二大稀土资源一一四川省 将举资36.6亿元投资开发中国第一大 技产业、尖端技术材料产业逐渐成为 凉山州冕宁县牦牛坪稀土资源,目前年 稀土资源一~四川省凉山州冕宁县托 稀土需求的主角,应用的是具有独特 分离(冶炼)能力约3万t;五矿发展股份 牛坪稀土资源,并大力发展稀土精深 功能的稀土材料如发光材料、催化材 有限公司联手赣州稀土矿业有限公司 加工,着手建设稀土材料国家工程中 料、抛光研磨材料、超导材料等,目前这 整合赣州稀土产业等的成功动作,形成 心四川研发基地,把凉山打造成中国 种需求占到稀土需求的一半以上,未 了以江西等南方7省的离子型稀土矿为 南方稀土新材料高科技基地。 来有望发展到70%。 原料的中重稀土生产基地,年分离能 3.稀土新材料产业已成为稀土材 从总体上看,我国稀土产业对国 力达到7.7万t以上。从地域和生产规模 料产业消费的主流 外的依存度不断降低,目前仅依靠国 上看,目前我国稀土材料产业“三足鼎 目前,稀土永磁、贮氢、荧光、汽车 内的稀土应用市场已经能够很好地发 立”的集聚发展格局基本形成。 尾气净化催化、抛光这5种新材料已成 展我国的稀土产业。随着稀土新材料 作为国内最大稀土资源的开发主 为稀土消费的主流。国内稀土新材料 研究和开发7J:- ̄的不断提高,我国由稀 体,包钢稀土稳坐行业老大宝座。在 领域的消费量保持稳步增长(见表1), 土生产大国向稀土材料制备与应用大 成立国际贸易公司的基础上,包钢稀 2008年,国内稀土新材料消费量约为 国的转变将是发展必然。 土还在整合包头当地稀土分离企业, 3.87it(以稀土氧化物REO计,下同), 2.稀土材料产业呈现出“三足鼎 集中资金进行产品储备以稳定市场价 占稀土总消费量的54.6%;预计2010 立”集聚发展格局 格,同时,包钢稀土还在主攻磁性材料、 年(见表2),将达到5.03万t,占稀土 稀土是稀有宝贵的矿产资源,也 抛光材料、发光材料和贮氢材料4个稀 总消费量的59%;到2015年,将达到 是一种战略资源,稀土的真正价值在 土深加工项目。随着中国五矿集团公司 9.27/t,占稀土总消费量的67%。 于开发应用。目前开发应用的矿物种 (系五矿发展股份有限公司的控股股 以稀土荧光材料为例,由于在显 类主要有氟碳铈矿、独居石、磷钇矿和 东)在江西和湖南等地“跑马圈地”,其 示屏和照明两大领域的广泛应用,稀 表1 近年国内5种稀土新材料的消费量与消耗结构变化情况(以REO计) 年份 200l 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 稀土永磁材料/t 3720 4376 6564 l0 756 l5 404 l8 093 22 250 21 900 稀土荧光材料/t 750 825 1825 2135 2825 31O6 4490 3700 稀土贮氢材料/t l10O 1200 1433 2000 4333 5000 6200 6300 汽车尾气净化 800 l020 2l0O 2500 27l0 2870 催化材料/t 稀土抛光材料/t 2000 28oo 3260 合计/t 6300 6600 l0 622 15 9ll 24 662 30 701 38 450 38 030 占国内稀土 27.9 30.0 33.9 47.6 47.5 48.9 53.O 54.55 消耗比例/% 困Advanced Materials Industry MANAGEMENTI 蛋垂|. 土荧光材料已发展成为稀土新材料 遇上世界金融风暴特殊原因的影响而 经济和社会发展的需要,稀土市场需 应用中的新亮点。目前得到广泛应用 使产量出现了负增长之外,我国灯用 求将保持旺盛,高附加值产品所占比 的阴极射线管技术(CRT)、背投,其主 稀土三基色荧光粉产销量呈逐年增 例也将越来越高。目前,从行业分析, 要稀土原料为氧化铕(E u O )、氧化钇 长态势。 汽车已成为稀土消费的一个重要领 (Y2O )和氧化铽(Tb O )。等离子显示 域,应用包括汽车电机永磁材料、储 技术(PDP)与场发射显示技术(FED) = 我国稀土材料产业可持续 氢材料、尾气净化、石油催化裂化材 都为薄型大屏幕显示技术,PDPH前 发展对策分析 料、稀土防紫外线玻璃等。从产品进 已投放市场,并在电视机市场上正逐 1.强化对稀土材料产业优先发展 行分析,稀土镁合金产品对于不光是 步取代CRT彩电,其主要稀土原料为 领域的规划弓I导 汽车还包括飞机等都能减轻材料质 Y2O3、Eu2O3和氧化 ̄L(Gd2O3)。FEDiE 稀土是21世纪重要的战略资源, 量、节约能源、保证机械性能;而稀土 在投放市场,其屏幕厚度仅为PDP的 当今世界,每6项新技术的发明,就有 永磁材料,不仅在汽车领域,在风力 一半、能耗为PDP的1/3,将成为主流 一项离不开稀土。由于稀土在国防战 发电、计算机、民用家电等领域也都 彩电,其主要稀土原料为Y2O3、Gd2O 、 略武器、新材料开发、信息产业、工程 有重要作用,目前应用稀土材料的直 Eu2O3、Tb4O7和氧化铯(CeO2)。由于紧 机械、生物工程上应用越来越广泛, 驱式风电机占全部风电机的10%左 凑型节能荧光灯(CF L)市场份额的扩 我国的稀土材料产业作为重要的朝 右,这个比重还将不断增加;另外,稀 大,T卜T9直管、环管、异型稀土三基色 阳产业和战略性新兴产业,已经摆在 土永磁在医疗的核磁共振成像仪方 荧光灯、高压汞灯、冷阴极(C CFL)背投 更加突出的发展位置。随着未来国家 面也不断得到应用发展。 高显色荧光灯、金属卤化物灯、发白光 表3 2000-2008年我国灯用稀土三基色荧光粉产销情况 二极管(LED)灯、健康灯、植物生长灯、 年份 产销量/t 年增长率/% 无极荧光灯等的加盟,稀土三基色荧 2000 300 45.5 光粉和特种稀土荧光粉的需求量近年 200l 700 133.3 来出现了连年翻番和产销两旺的好势 2002 900 14.3 头,成为稀土荧光材料应用中的最大 亮点。据测定,达到40W白炽灯同样的 2003 l4O0 75 2004 l900 35.7 照明效果,三基色节能灯只需10W,可 2005 2500 31.6 节能75%;而LED灯仅需4W,节能效 率达到90%。2000-2008年,我国灯用 2006 3200 28 稀土三基色荧光粉产销量经历了一个 2007 6400 l00 快速增长的过程(见表3),除2008年 2008 4200 —34.37 表2 201 0年 201 5年国内5种稀土新材料需求预测(以Flr:O计) 2O10 2015 新材料 需求量/t 年增长率/% 消耗比例占国内稀土 /% 需求量/t 年增长率/% 占国内稀土 消耗比例/% 稀土永磁材料 27 000 l1.0 31.7 52 000 ll 37.7 稀土荧光材料 4000 4.O lO.5 6000 6 4.3 稀土贮氢材料 9000 19.5 4.7 l7 000 15 12.3 汽车尾气净化催 3300 7.2 3.8 5000 8.5 3.6 化材料 ● 稀土抛光材料 7000 8.2 l2 Oo0 l1.1 8.7 合计 50 300 8.8 58.9 92 000 8.1 66.8 新和斛产业NO.8 2010—圈 在这样一个大前提下,预期在 “十二五”期间,我国的稀土消费将增长 的有效方法;而严格执行国土资源部 对于每年度开采稀土矿总量的, 对于建立战略储备库存也同样重要, ⑥金属调质剂(稀土中间合金)产业 链,稀土氧化物一稀土中间合金一 球化剂、添加剂等。 迅速,尤其是新材料领域的应用将成为 增长最快的领域。另外,基于风电、电动 汽车和节能减排等领域的消费拉动,预 计未来稀土消费的主要增长点为钕铁 硼、镍氢动力电池和荧光稀土灯3个领 总量控制下的储存才有现实意义。 因此,鉴于国际形势的复杂变化, “十二五”期问,我国区域稀土产 业集群发展,可以不断完善区域稀土 产业链为抓手,坚持控制总量、保护资 源、科学开发,统一规划、合理布局、清 为了确保我国国防安全和国家经济运 行安全,必须尽快建立并加强国家级 域。针对我国稀土产业目前存在的部分 稀土资源储备制度及体系。 地区资源保护不利、乱采乱挖、无序竞 3.不断完善区域稀土产业链并实 争、生产和出口管理不力等问题,建议 现集群发展 在国家制定 稀土工业发展的专项规划 产业集群也称企业集群,是在某 (2009-2015年)))的基础上,坚持资源 一特定行业领域内互相联系并且在地 保护、总量控制原则,强化对稀土材料 理位置上相对集中的公司和机构的集 产业优先发展领域的规划引导,以进一 合。发达的产业集群是发达区域市场 步规范稀土产业发展。 经济的重要特征,同时也是进一步加 2.尽快建立国家级稀土资源储备 快区域经济发展的有效形式。随着各 制度及储备体系 类稀土产业链的不断完善,区域性稀 稀土具有优异的光、电、磁、超导、 土产业密集区已具有向规范化、现代 催化等性能,广泛应用于尖端科技领 化稀土产业集群成长的发展基础。 域,但作为不可再生的战略资源,加强 目前典型的稀土新材料产业链 对战略性稀土资源的宏观管理,建立 有:①稀土永磁材料产业链,氧化镨 稀土资源储备体系,使中国未来真正 钕一金属镨钕一镨钕铁硼一永磁体一 取得稀土话语权,并对国家稀土长远 微电机一电动车、风力发电;②稀土 的走向、平抑价格、资源的合理利用、 光学材料和发光材料产业链,氧化 建立一个大的稀土库存等都具有战 镧一镧玻璃一镜头一相机、扫描仪、望 略上的意义。目前,从到地方到 远镜和氧化铕氧化钇~发光材料一 企业 对于把稀土储备这件事提到日 LED半导体照明、PI9P等离子显示 程上来真正的操作起来,已经初见成 屏、安全标示、路牌、工艺品;③稀土 效。由于稀土资源储备是一项系统工 催化材料产业链,稀土一储氧材 程,今后的稀土资源储备工作,需要 料一催化燃烧催化剂、催化净化催化 突出国家、地方、企业问的协同 剂一燃气炉具、机动车尾气净化器; 作战,更加强调储备的“系统”特性。 ④稀土防腐材料产业链,稀土铝一彩 这种所谓的“系统”特性,指的是不应 板、CNG气瓶、输气管、高速公路防护 该单独从如何储备这方面工作着手, 板等金属材料防腐;⑤稀土绿色能 拿包钢来举例,包钢正在致力于白云 源环保材料产业链,镧铈混合稀土 鄂博西矿铁精矿开发,从而逐渐减少 金属一储氢合金~镍氢电池、氢燃 了主动矿的产出量,这种逐步减少主 料电池一动力车、电动工具、通讯工 动矿开采量的方法,实际上也是一种 具和混合氯化稀土一稀土活性剂、 把宝贵的稀土资源放在矿山里“储 稀土微孔金属水处理器、稀土合金 备”、以实现稀土资源长远延续利用 膜一水体、水质净化剂和净化器; 圜Advanced Materials Industry 洁生产,综合利用、自主创新、扩大应 用、调整结构、整合企业、集约发展等 基本原则,以加强稀土产业关联、延伸 稀土产业链、发展稀土产业园区为基 本途径,促进企业和投资向各类稀土 产业集群区相对集中,提高稀土产业 的地域集中度,形成以稀土产业园区、 稀土产业集聚区、稀土产业基地城市 密集带为主要组织形式的稀土产业集 群,使稀土企业普遍获得良好的外部 性效益,全面增强整个稀土产业的国 际竞争力。 4.注重稀土开发与产业链延伸过 程中的环境保护 加强对稀土开发与产业链延伸 过程中资源化协同利用的技术路线 选择,从环境保护高度入手,应当突 出回收和综合利用两个关键性环节, 主动协调好环境效益、社会效益和经 济效益三者的关系,为实现稀土资源 综合利用提供有效途径。目前,我国 稀土研究和开发水平的不断提高,已 经为提高我国稀土开发与产业链延 伸过程中的环境保护水平奠定了坚 实的技术基础。 今后在稀土采矿方面,要进一步 严禁稀土池浸、堆浸工艺,全面推广 稀土开采原地浸矿技术和先进的节 水技术。原地浸矿开采技术具有不产 生固态废弃物、不造成水土流失、不 占用耕地和土地、不破坏植被、无土 地荒漠化、工艺用水闭路循环等特 点,可避免矿体的开挖和尾矿的产 生,达到既高效开采稀土又保护环境 的目的。 三、结语 过去由于技术研发落后,我国拥 有绝对资源优势的稀土产业,多年来 “三足鼎立”的集聚发展格局。立足稀 土材料产业的诸多特色,着眼于将稀 土材料产业发展成为珍惜资源的新 在产业链延伸过程中,要注重走 新型工业化道路,建立以资源、能源高 效利用为核心,以低消耗、低成本、低排 放、高技术、高效率、高效益为基本特征 的稀土产业增长模式,搞好稀土资源的 合理开发利用,加强技术改造,提高资 基本停留在廉价供应原料的阶段。近 年来,我国已形成了独有的、具有自 主知识产权的稀土采矿和选矿技术, 国内稀土应用市场也得到了迅速发 展t随着主要大型企业之间以资源 为纽带的集约化企业重组的不断推 材料支撑性产业、节约能源的关键性 产业、战略性新兴产业中的基础性产 业,正确把握稀土材料产业的发展定 位,对推动和促进我国稀土材料产业 的可持续发展,将具有重要的现实指 导意义。嗍 源利用率,发展循环经济,推行清洁生 产,加大环保力度,实现环境优美。 动,现已形成了我国稀土材料产业 10.3969/j.issn.1008-892X.2010.08.018 本文得到赣州市经济社会发展重大研究课题资助。 参考文献 【l】栗治国,罗贞礼,王芳凝.我国新材料产业投融资现状及面临的机遇与挑战【J]. .材料产业,2010(7):76—80. 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