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草酸行業下游需求系列之稀土行業
Data : 2012-01-23

Tags:行業資訊
一、草酸產品定義

草酸(英文名稱:Oxalic acid;Ethanedioic acid;Aquisal)又稱乙二酸、修酸,是一種二元酸,因其由兩個羧基相連,酸性強于其他二元酸并具有較強的還原性。草酸外觀為無色透明晶體或粉末,相對于多數強酸,其固體形狀更加便于運輸與儲存。

草酸系列產品包括工業草酸、精制草酸及草酸鹽三大子系列產品。

二、工業草酸產品定義及用途

工業草酸是指達到國家標準(GB/T1626-88)的草酸。該標準適用于由發生爐氣、黃磷尾氣與氫氧化鈉合成以及硝酸氧化葡萄糖制得的草酸。主要用于制藥、稀土元素、冶煉、纖維漂白等工業。 

草酸是一種重要的化工原料,用途十分廣泛,可應用在很多個領域:

(1)在化學工業中,草酸被廣泛用于生產各種草酸鹽、草酸酯、草酰胺、染料等化工產品,以及用于生產鈷—鉬—鋁催化劑。

(2)醫藥工業中,可用于制造金霉素、土霉素、四環素、鏈霉素、維生素B6、苯巴比妥、泛酸鈣、冰片、甲碘毗酮酸鈉等藥品。草酸衍生物二羥醋酸用于制作香料和藥品。

(3)在印染和輕紡工業中,用做染色助染劑,纖維漂白劑,織物除銹劑。

(4)在冶金工業中,用以制造電影炭精棒,提煉高純度鎳。

(5)稀土金屬冶煉中作金屬沉淀劑(如由磷、飾、鑭礦中提煉釷和鈰)。

(6)在機械加工業中,用于硬質合金的制造。如鎢合金鋼,合金刀頭等。

(7)在制革工業中用做鞣革劑。此外,草酸還廣泛應用于金屬和大理石的清洗,等等。

三、稀土行業對草酸產品需求量

稀土行業目前是草酸的最大消費領域之一,2010年稀土行業對草酸的需求量占26%。

圖表 2 我國草酸下游行業應用結構圖

 

 數據來源:中國石油和化學工業協會

    在稀土領域,草酸主要用于稀土礦的開采、稀土產品分離、稀土金屬及高端稀土材料提純等方面。

    稀土是稀缺資源,我國是稀土資源最豐富的國家,稀土資源探明儲量約為3,600萬噸,占據全球稀土儲量的的36%。同時,我國也是世界第一大稀土生產國、出口國和消費國。2000年以來我國稀土行業發展迅猛,稀土產量穩步提高,2010年我國稀土礦產品產量為12萬噸,占全球的97%。

    稀土行業為我國國民經濟的支柱產業之一,其產品被廣泛用于電子信息、半導體、汽車、航空航天、激光制導、國防軍工等行業。此外,稀土磁性材料、稀土催化材料、稀土發光材料、稀土貯氫合金等新型稀土材料在磁懸浮列車軌道建設、汽車尾氣處理、照明節能以及電動車能源供應等領域的不斷應用,使得新型稀土材料的需求持續增長。

    中國稀土分為輕質礦和重質礦,重質礦產量占全國產量的45%,主要分布在南方的江西地區。

    在稀土分離中草酸不是唯一的材料,碳銨和硫銨也可以用于稀土分離。我國在2010年以前,有相當數量的稀土生產企業采用碳銨沉淀和氨水皂化工藝分離稀土,但分離后的產品雜質含量高,產生的氨氮廢水處理較難解決。而采用草酸對稀土礦進行分離,不僅收率高,產生的雜質也很少,在環境治理上也有明顯優勢。用碳銨沉淀法來分離稀土,其收率不足90%,而使用草酸沉淀法分離稀土,收率可達99.5%以上。我國在2010年以前,草酸主要應用在重稀土的分離工序上,且主要用于重稀土的分離提取,據中國石油化學與工業協會數據,2009年稀土行業對草酸的消費量約為5.8萬噸。

    2010年,隨著國家對于稀土出口方面的政策限制,稀土在國際市場的價格也一路高漲,相對于每噸幾十萬元甚至一百多萬元的稀土價格而言,分離所使用的原材料的價格影響已經非常微小,所以稀土生產企業為了提高稀土的收率,已普遍開始改用草酸進行分離。目前草酸沉淀法在輕、中、重稀土的分離提取工序上均得到了優先采用,每提取1噸稀土需耗用1.2—1.4噸草酸。另外,在重稀土礦開采方面,使用草酸沉淀的方法進行稀土礦的開采,也正逐漸成為行業內優先使用的方法。目前我國重稀土產量約占全國產量的45%,每開采一噸稀土礦需耗用約2.2噸草酸。2010年稀土行業對草酸的消費量約為7.7萬噸。

    國家環境保護部2011年2月份正式出臺了《稀土工業污染物排放標準》,標準要求現有稀土企業將稀土礦山采選及冶煉污水排放的氨氮指標控制在25mg/L。目前高濃度氨氮廢水采用“濃縮結晶回收銨鹽”的方法處理可解決排放問題,但存在能耗高、處理成本高、銨鹽達不到商用標準等弊端。因此目前徹底解決稀土生產企業氨氮污染的途徑是采用無銨(氨)體系的生產工藝,即以鈉鹽、草酸鹽替代銨鹽進行沉淀,以及用氧化鎂和氧化鈣替代氨水進行皂化或非皂化萃取技術,達到無氨氮排放,這給草酸行業帶來了機遇。

    同時,2011年8月,工業和信息化部、監察部、環境保護部、國家稅務總局、國家工商行政管理總局、國家安全生產監督管理總局聯合下發了《關于開展全國稀土生產秩序專項整治行動的通知》,進一步加快規范了稀土冶煉企業對于稀土分離及提純的工藝整合,致使草酸市場出現供不應求的局面,產品價格一路飆升。

    在高端稀土材料提純領域,精制草酸市場未來前景十分廣闊。精制草酸是提煉鑭、銪等高端稀土元素的必要原材料,利用精制草酸實現高純度稀土的提取、分離,稀土收率大于99%。鑭、銪等高端稀土元素是生產稀土催化材料、稀土發光材料、稀土貯氫合金等新型稀土材料的重要原材料。新型稀土材料在磁懸浮列車軌道建設、汽車尾氣處理、照明節能以及電動車能源供應等領域應用廣泛。隨著新型稀土材料未來需求量的擴大,將打開精制草酸需求空間。

    另外,國際市場對于稀土元素的需求繼續保持高速增長,中國稀土出口的減少,無法改變稀土元素需求增長的趨勢,只能讓國外原先處于保護當地資源而停產的稀土開發再度重開,據外電報道美國的稀土礦業公司——莫利礦業計劃籌資5億美元,重啟位于加利福尼亞洲的山口稀土礦。該礦山一度曾是世界最大的稀土生產礦,但已經荒廢了幾十年之久。在國外企業生產草酸總量逐步減少的情況下,國內草酸出口的要求將進一步增大。

    綜合以上需求考慮,稀土冶煉企業將放棄傳統的碳氨提煉生產工藝改用草酸提煉。稀土行業對草酸的需求將出現快速增長的趨勢,2011-2015年均復合增長率可達24.04%。根據國家國土資源部編制的《全國礦產資源規劃(2008-2015)》,2015年以前我國稀土年開采總量將控制在14萬噸以內,在重稀土礦開采工序,以重稀土產量占稀土行業產量45%,以開采1噸稀土礦需要消耗約2.2噸草酸來計算,預計2015年我國重稀土行業開采工序對草酸的需求量約13.86萬噸。而在稀土分離工序,以分離1噸稀土需要消耗約1.3噸草酸來計算,預計2015年我國稀土行業在稀土分離提取工序對草酸的需求量預計為18.2萬噸。所以,預計2015年我國整個稀土行業對于草酸的需求量可達32.1萬噸,市場規模約為18.6億元。同時,由于中國控制稀土生產和出口,美國、加拿大、澳大利亞、越南、哈薩克斯坦將重啟或開始稀土開采,日本在震后重建中也會重啟對稀土的開發,預計中國出口草酸量也會大幅增加。

圖表 3 2005-2015年稀土行業帶來草酸市場規模(單位:億元)


來源:國家石油化工網  



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