中國硫資源供需形勢分析及對策建議

張艷松，張 艷，于汶加,張世洋，劉 璇，劉艷飛

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京 100083；2. 中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037)

我國硫資源包括硫鐵礦、金屬冶煉煙氣中回收的硫、石油天然氣精煉過程中回收的硫磺以及天然硫磺礦。與世界硫資源相比，我國自然硫品位低、礦層薄、透水性差、含泥量和有機質(zhì)高，因而難以利用[1-12]；我國石油天然氣多數(shù)含硫量較世界平均水平低，油氣中硫資源量在我國硫資源總量中比重不大[13]；金屬冶煉行業(yè)中相關(guān)金屬礦產(chǎn)大量依靠進口，國產(chǎn)礦石量保障不足[14]，致使該領(lǐng)域回收硫大部份來自于國外；而我國的硫鐵礦在世界上的豐富程度居首位，遙遙領(lǐng)先于其他國家，因此硫鐵礦是我國硫資源最主要的來源。

根據(jù)《中國金屬統(tǒng)計年鑒》，2000年以來，我國硫鐵礦儲量波動幅度不大，總體保持在55億t左右。我國硫鐵礦礦床分布廣泛，相對集中，主要分布在內(nèi)蒙古、云南、四川、安徽、貴州和廣東，占到全國硫鐵礦總量的68%。中國伴生硫鐵礦查明資源儲量為5.1億t，集中于江西、云南、陜西、吉林、甘肅、安徽等省，其中江西伴生硫鐵礦硫儲量居全國之首，占總儲量的24%。

1 中國硫資源供需現(xiàn)狀

1.1 中國硫資源生產(chǎn)狀況

1.1.1 中國硫資源總產(chǎn)量增長迅速，是世界硫產(chǎn)量最大的國家

21世紀(jì)以來，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展對硫資源需求量的快速增長及國家對金屬冶煉和油氣精煉中硫資源回收力度的加大，我國硫產(chǎn)量迅速增長。2013年我國硫產(chǎn)量為2200萬t，占世界總產(chǎn)量的27.16%，較2003年增長了243.75%。我國是世界硫產(chǎn)量增速最快的國家，2003～2013年我國硫產(chǎn)量年均增長率為13.14%，是世界平均水平的4.88倍。

目前中國已取代加拿大和美國，成為世界最大硫資源生產(chǎn)國。以加拿大和美國為主的北美地區(qū)一直是世界上最大的硫資源供應(yīng)地區(qū)，而21世紀(jì)以來中國逐漸超越加拿大和美國，成為世界最大硫資源生產(chǎn)國(圖1)。

圖1 2003～2013年中國、美國、加拿大硫資源產(chǎn)量變化情況(數(shù)據(jù)來源：中國硫酸工業(yè)協(xié)會，USGS)

1.1.2 中國硫資源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)顯著改變，油氣回收占比增加最快

2013年我國硫資源產(chǎn)量為2200萬t，其中金屬冶煉煙氣回收硫占44.59%，硫鐵礦制硫占30.64%，油氣精煉回收硫磺占23.91%，磷石膏制硫占0.84%。硫鐵礦制硫占比總體下降，由2003年占47.81%下降到2012年的28.58%；金屬冶煉煙氣制硫占比穩(wěn)中有增，由2003年占38.44%增加到2013年的44.59%；油氣精煉回收硫占比增加最快，由2003年10.94%增加到2012年的27.88%。經(jīng)過十年的發(fā)展，我國制硫產(chǎn)業(yè)逐漸由硫鐵礦制硫一支獨大變?yōu)楝F(xiàn)在以硫鐵礦制硫、金屬冶煉煙氣回收硫和油氣精煉回收硫三足鼎立的格局。2003～2013年中國硫資源產(chǎn)量、凈進口量、對外依存度列于表1。

表1 2003～2013年中國硫資源產(chǎn)量、凈進口量、對外依存度 (單位：萬t)

注：產(chǎn)量來自中國硫酸工業(yè)協(xié)會,進出口數(shù)據(jù)來自UN Comtrade；表觀消費量=產(chǎn)量+凈進口量，硫資源凈進口量=硫磺凈進口量+硫酸凈進口量(折硫)+硫鐵礦凈進口量(折硫)。

1.2 中國硫資源消費狀況

1.2.1 中國硫資源消費結(jié)構(gòu)中，化肥在硫酸消費中占比約為70%

當(dāng)前全球每年約有80%的硫資源用于制硫酸，20%的硫資源用于其他工業(yè)生產(chǎn)；在硫酸的消費中，約有50%用于生產(chǎn)磷肥，其他50%用于化工、輕工、有色金屬淋洗等行業(yè)(圖2(a))。中國每年約91%的硫資源用于制造硫酸，硫酸消費中化肥占66%，化肥中磷肥消耗的硫酸占58%，金屬淋洗等工業(yè)消耗34%的硫酸(圖2(b))。

1.2.2 中國硫資源消費總量增長迅速，是世界上最大消費國

我國硫資源表觀消費量持續(xù)增高，2013年為3294.6萬t，較2003年增長174.06%，年均增加10.61%，略小于產(chǎn)量的年均增長率。

據(jù)IFA統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2002年世界硫資源消費量為4316萬t，2012年增長到5423萬t，年均增長2.31%；同期中國消費量增速為10.99%，是世界平均水平的4.76倍。2012年中國硫資源消費量占全球30.97%，基本與北美(18.31%)和非洲(12.61%)之和相當(dāng)，而同期歐盟消費量占比僅為7.20%。

圖2 2012年世界、中國硫資源消費及占比圖(數(shù)據(jù)來源：中國硫酸工業(yè)協(xié)會)

1.2.3 中國硫資源進口量依然較大，對外依存度較高

我國進口硫資源主要包括硫磺、硫酸和少量的硫鐵礦，其中以進口硫磺為主。2013年我國硫磺凈進口1055萬t，占凈進口硫資源的96.38%。我國自20世紀(jì)90年代開始進口硫磺，1997年硫磺進口量不過36萬t，到2009年進口量達到1216.79萬t的歷史最高紀(jì)錄，12年間增長了32倍。

據(jù)IFA統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2012年全球硫磺貿(mào)易3203萬t，其中中國進口硫磺1120萬t，占到全球總貿(mào)易量的34.97%，而2009年我國硫磺進口量更是占到全球總貿(mào)易量的42.42%。目前隨著國內(nèi)硫資源產(chǎn)量的大幅提高，我國硫資源對外依存度有所降低，由歷史最高51.60%(2005年)降低至目前33.22%(2013年，圖3)。

圖3 2003～2013年中國硫產(chǎn)量、凈進口量及對外依存度變化情況(數(shù)據(jù)來源：中國硫酸工業(yè)協(xié)會；UN Comtrade)

2 中國硫資源供需形勢分析

2.1 中國硫資源的需求趨勢預(yù)測

從消費結(jié)構(gòu)來看，我國硫資源的消費主要在化肥行業(yè)，化肥中絕大部分用于生產(chǎn)磷肥,因此磷肥行業(yè)的發(fā)展直接影響我國硫資源的消費。根據(jù)對我國未來磷肥行業(yè)發(fā)展的判斷，可分情景預(yù)測未來硫資源的消費趨勢。

目前國內(nèi)的磷肥消費量基本上已到達頂點，增加的磷肥產(chǎn)量主要用于出口，未來在磷肥仍然保持大量出口，產(chǎn)量持續(xù)增加的情景下(情景一)，我國硫資源的消費量將保持快速增長的勢頭。預(yù)計在2020年隨著國內(nèi)磷礦石資源保障程度的降低，磷肥的產(chǎn)量增速將趨緩，硫資源的消費量增幅也將隨之放緩，預(yù)計在2025年達到4800萬t的峰值(圖4)。

然而出于保護磷礦資源的戰(zhàn)略需要，國家有必要出臺相應(yīng)的政策限制磷肥出口[15]，磷肥的產(chǎn)量將有所下降，在此情景下(情景二)預(yù)計我國硫資源的消費量增幅將趨緩，到2018年左右到達頂點后呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，最終將保持在2800萬～3200萬t之間(圖4)。

圖4 我國硫資源消費量及未來消費量預(yù)測(數(shù)據(jù)來源：IFA)

2.2 中國硫資源的供應(yīng)能力分析

通過對我國硫資源歷史產(chǎn)量的分析發(fā)現(xiàn)，近幾年我國硫產(chǎn)量保持高速增長，同2009年相比，2010～2013年我國硫產(chǎn)量年均增長率分別為16.47%、12.43%、11.43%、13.03%。考慮到我國油氣及金屬消費峰值的逼近，若取2014～2030年硫產(chǎn)量年均增長率5%，到2025年我國硫資源產(chǎn)量將達到3950.88萬t，較情景一所預(yù)測的4800萬t消費量峰值還存在849.11萬t的缺口；若取2014～2030年硫產(chǎn)量年均增長率7%，則預(yù)計我國將在2025年實現(xiàn)硫資源的完全自給，產(chǎn)量約為4954.82萬t。

結(jié)合未來我國硫資源消費趨勢的兩種情景，硫資源的供應(yīng)前景將是很樂觀的，若積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化硫資源的供應(yīng)來源，加大硫資源回收力度，提高資源利用效率，我國將很快實現(xiàn)硫資源的完全自給，甚至有希望成為硫磺的凈出口國。

3 保障中國硫資源安全供應(yīng)的對策建議

3.1 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化硫資源的供應(yīng)來源

近幾年我國硫資源生產(chǎn)得到快速發(fā)展，目前國內(nèi)硫資源自給率逐漸提高，若以當(dāng)前速度發(fā)展，未來我國硫資源可以完全自給。雖然我國硫資源供應(yīng)得到保障，但國內(nèi)硫生產(chǎn)結(jié)構(gòu)也存在諸多問題，造成資源浪費、環(huán)境污染。針對未來我國硫資源結(jié)構(gòu)面臨的問題，在未來發(fā)展中，應(yīng)該堅持綠色環(huán)保理念，走資源可持續(xù)發(fā)展的道路。

工業(yè)回收硫磺不僅可以增加硫的來源，而且可以有效減少酸雨等污染，是保護環(huán)境的有效舉措。硫鐵礦制硫以其三廢(廢水、廢渣、廢氣)、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、管理要求高、操作環(huán)境差以及需要處理大量固體問題而并非理想的制硫原料[16]。目前我國是全球少數(shù)幾個使用硫鐵礦制硫的國家，增加回收硫磺在硫資源總產(chǎn)量的比重，減少硫鐵礦的使用，已成為大勢所趨。在我國工業(yè)回收中，冶煉煙氣和油氣精煉過程回收是硫主要的來源，我國應(yīng)該在法規(guī)政策強制的基礎(chǔ)上利用稅收優(yōu)惠、財政補貼等財政手段鼓勵相關(guān)工業(yè)中硫回收，確保回收硫在未來硫來源中的量。硫鐵礦制酸存在諸多弊端，目前對硫鐵礦制硫產(chǎn)業(yè)中，應(yīng)該以整合資源，加大企業(yè)集約度為主，不宜新建新的硫鐵礦制酸項目，在未來硫供應(yīng)中隨著回收硫產(chǎn)量的增加應(yīng)當(dāng)逐漸減少硫鐵礦制酸的比重。

3.2 合理設(shè)置產(chǎn)業(yè)布局，提高資源利用率

我國硫資源主要用于磷肥生產(chǎn)，而目前云南、貴州、四川和湖北四省是我國磷肥產(chǎn)能最大的地區(qū)，占磷肥總產(chǎn)能的70.9%[17]；而相應(yīng)的這四省硫酸產(chǎn)能僅占我國硫酸總產(chǎn)能的35.0%，其他地區(qū)中華東沿海諸省硫酸產(chǎn)能占31.4%[18]。

磷肥生產(chǎn)與硫酸生產(chǎn)地區(qū)相分離，致使資源不能得到有效的優(yōu)化利用。在未來硫資源生產(chǎn)布局中，我國東部沿海應(yīng)該以進口硫磺制酸為主；云南、貴州、四川是我國硫鐵礦儲量大省，可以對硫鐵礦產(chǎn)業(yè)進行適當(dāng)保留；四川是我國高硫天然氣主要的集中地區(qū)和產(chǎn)區(qū)，應(yīng)當(dāng)利用地緣優(yōu)勢在四川大力發(fā)展天然氣冶煉廠，加大硫磺回收。

3.3 提高企業(yè)集中度，增強國際話語權(quán)

目前我國硫資源總進口量十分巨大，但硫資源進口企業(yè)分散，無法形成統(tǒng)一的意志，造成我國在國際市場地位低下。伴隨著我國硫產(chǎn)量的逐步增加，未來我國硫磺進口依存度將進一步下降；在此情形下提升國際市場話語權(quán)應(yīng)成為今后我國硫磺行業(yè)對外貿(mào)易工作的重點，針對當(dāng)前進口企業(yè)分散的情況，為增強我國在國際硫磺市場中地位，我國可以借鑒國外的成功經(jīng)驗，對相關(guān)行業(yè)實現(xiàn)聯(lián)合采購策略[19]。

產(chǎn)業(yè)集約化不僅可以對現(xiàn)有污染嚴(yán)重、技術(shù)落后的制酸裝置淘汰，還可以有力的推動新工藝、新設(shè)備和新材料的推廣使用，既可達到充分利用國內(nèi)的資源和能源，又能達到節(jié)能減排保護環(huán)境的目的。雖然硫鐵礦制酸相對來說具有一定的成本優(yōu)勢，但隨著品位下降及各企業(yè)落后的生產(chǎn)工藝，使得眾多的硫鐵礦制酸企業(yè)面臨著生存壓力，對我國硫鐵礦制酸行業(yè)進行資源整合已是目前當(dāng)務(wù)之急。此外，我國磷資源豐而不富，資源保障程度低，提高磷肥產(chǎn)業(yè)集中度可以抑制產(chǎn)能過剩，進一步實現(xiàn)重點企業(yè)資源優(yōu)化配置，達到資源高效利用和提高國際競爭力目的。

3.4 重視人才培養(yǎng)，提高核心競爭力

人才是最重要的資源，對能源行業(yè)人才的培養(yǎng)事關(guān)我國能源安全，是民族復(fù)興國家富強的前提和保障。硫資源涉及化工、輕工業(yè)、金屬冶煉、軍工等諸多行業(yè)，尤其在農(nóng)業(yè)上具有非同尋常的作用。硫資源的來源更是涉及硫鐵礦、金屬冶煉、油氣精煉等多種行業(yè)，加強我國高科技人才的培養(yǎng)，積極研究新工藝、新技術(shù)、新材料、新裝備，積極采用高新技術(shù)和先進適用技術(shù)，改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，以期提高我國硫資源科技水平，由資源大國變?yōu)橘Y源強國。

[1] 美國地質(zhì)調(diào)查局.礦產(chǎn)資源年報一硫[R].2004.

[2] 美國地質(zhì)調(diào)查局.礦產(chǎn)資源年報一硫[R].2005.

[3] 美國地質(zhì)調(diào)查局.礦產(chǎn)資源年報一硫[R].2006.

[4] 美國地質(zhì)調(diào)查局.礦產(chǎn)資源年報一硫[R].2007.

[5] 美國地質(zhì)調(diào)查局.礦產(chǎn)資源年報一硫[R].2008.

[6] 美國地質(zhì)調(diào)查局.礦產(chǎn)資源年報一硫[R].2009.

[7] 美國地質(zhì)調(diào)查局.礦產(chǎn)資源年報一硫[R].2010.

[8] 美國地質(zhì)調(diào)查局.礦產(chǎn)資源年報一硫[R].2011.

[9] 美國地質(zhì)調(diào)查局.礦產(chǎn)資源年報一硫[R].2012.

[10] 美國地質(zhì)調(diào)查局.礦產(chǎn)資源年報一硫[R].2013.

[11] 美國地質(zhì)調(diào)查局.礦產(chǎn)資源年報一硫[R].2014.

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