中國儲能網訊:鈷金屬是新能源行業(yè)發(fā)展所必需的材料。鈷金屬因具有良好的耐高溫、耐腐蝕、鐵磁性和延展性而被廣泛應用于航空航天、機械制造、電氣電子、化學、陶瓷等工業(yè)領域。
文章通過分析全球及我國鈷資源稟賦、鈷精礦與精煉鈷供需情況和鈷資源產業(yè)政策,得出我國鈷資源產業(yè)發(fā)展存在的問題為:我國鈷礦資源極其稀缺,但卻是全球第一大精煉鈷生產國和消費國;超高的對外依存度疊加不可替代的單一進口來源,使得我國鈷資源保障面臨重大隱患。針對上述問題,提出下列鈷資源保障對策:加強我國鈷礦資源有效增儲舉措;拓展多元化鈷資源進口渠道,確保穩(wěn)定獲取境外鈷礦資源;實施扶持性政策,幫扶海外中資企業(yè)鈷資源平穩(wěn)產出;建立鈷資源儲備體系,提高鈷資源保障能力;提升鈷資源綜合利用技術水平,增加可利用鈷資源量;重視海底鐵錳結核(結殼)等潛在鈷資源開采方案研究。
一、前言
鈷金屬因具有良好的耐高溫、耐腐蝕、鐵磁性和延展性而被廣泛應用于航空航天、機械制造、電氣電子、化學、陶瓷等工業(yè)領域。從自然界采掘的鈷礦石經過富集處理后,形成品位較高的礦料,稱為鈷精礦。鈷精礦經加工后制成鈷中間品或直接制成氯化鈷、硫酸鈷等鈷鹽產品,稱為精煉鈷。鈷鹽產品經加工后可制成鈷氧化物、鈷粉及電解鈷等產品。金屬鈷和鈷粉等主要用于高溫合金、硬質合金、催化劑和磁性材料領域;四氧化三鈷主要應用于計算機、通信類、消費類電子產品(3C)的鋰電池,硫酸鈷主要應用于動力鋰電池領域。3C類鋰電池的正極材料以鈷酸鋰為主,主要用于便攜式電子產品,如手機、筆記本電腦、數碼電子產品等;動力鋰電池正極材料以三元材料(如鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷鋁酸鋰)、磷酸鐵鋰等為主,主要用于新能源電動汽車。鈷對確保鋰電池的耐久性和安全性至關重要,是實現新能源轉型的重要戰(zhàn)略金屬。
我國的鈷資源儲量極其有限,作為全球最大的鈷消費國,每年需要進口大量的鈷原料,且進口渠道單一。隨著國際鈷價飆升,進口成本不斷增加,使得我國鈷資源供應鏈面臨嚴峻挑戰(zhàn)。此外,美國《通脹削減法案》和歐盟《關鍵原材料法案》等政策的實施與我國鈷資源產業(yè)供需之間存在競爭關系。全球范圍內鈷供應鏈的不穩(wěn)定性和不確定性加大了我國的鈷資源風險,保障鈷原材料供應,確保國內鈷資源產業(yè)平穩(wěn)、持久發(fā)展問題亟待解決。
針對上述問題,本文通過總結全球及我國鈷資源產業(yè)的發(fā)展現狀及趨勢,分析我國鈷資源產業(yè)發(fā)展面臨的問題,提出保障我國鈷資源產業(yè)發(fā)展的對策建議。
二、全球鈷資源產業(yè)發(fā)展現狀和趨勢
(一)全球鈷資源稟賦
全球鈷資源相對豐富,且潛在資源量很大,可以保證全球經濟發(fā)展對鈷的需求。根據美國地質調查局數據,截至2022年,全球鈷資源儲量約為8.3×106 t。其中,剛果民主共和國的鈷資源儲量為4×106 t,約占全球鈷資源總量的48%,其次是澳大利亞、印度尼西亞、古巴、菲律賓等國(見表1)。此外,在大西洋、印度洋和太平洋海底的多金屬結核(結殼)中發(fā)現了超過1.2×108 t的鈷資源,但目前尚不能被利用。
表1 全球鈷資源產量與儲量分布表
陸地上鈷礦床的主要類型有:沉積巖容礦型銅 - 鈷礦床、紅土型鎳 - 鈷礦床、巖漿型鎳 - 鈷硫化物礦床、熱液脈型鈷礦床四種。沉積巖容礦型銅 - 鈷礦床中的鈷資源量占全球鈷資源量的41%,主要集中在中非新元古代銅礦帶,該礦帶由贊比亞中部向西南延伸至剛果民主共和國境內,具有規(guī)模大、品位高的特點,主要銅 - 鈷礦有Katanga、Mutanda、Tenke Fungurume (TFM)、Kisanfu (KFM)等;紅土型鎳 - 鈷礦床占全球鈷資源量的36%,主要分布在北緯23.6°~南緯23°的熱帶地區(qū),包括新喀里多尼亞、印度尼西亞、菲律賓等國家,主要富鈷礦物是鈷土礦、含鎳鈷土礦和含鈷的鐵氫氧化物,鈷平均品位為0.06%~0.09%;巖漿型鎳 - 鈷礦床占全球鈷資源量的15%,絕大部分鈷集中在鎳黃鐵礦中,該類礦床中的鈷含量與鎳品位密切相關,鎳品位越高,鈷的含量也就越高;熱液脈型鈷礦床占全球鈷資源量的2%,目前僅有摩洛哥Bou Azzer地區(qū)的超大型鈷(鎳 - 金)礦床以鈷為主要開采對象,礦體賦存于蛇紋巖與中酸性侵入巖體的接觸部位,含鈷礦物主要為鎳鈷砷礦物,鈷品位在1.0%~1.6%,最高可達18%。
(二)鈷資源生產情況
1. 鈷精礦供應概況
2022年,全球鈷金屬產量為1.9×105 t,鈷精礦主要供應國包括剛果民主共和國(73%)、印度尼西亞(5%)、澳大利亞(3%)、菲律賓(3%)等(見圖1)。剛果民主共和國在全球鈷供應中占主導地位,2022年的鈷產量為1.3×105 t。剛果民主共和國主要的鈷精礦生產商有嘉能可斯特拉塔股份有限公司和洛陽欒川鉬業(yè)集團股份有限公司(以下簡稱洛陽鉬業(yè))等。嘉能可斯特拉塔股份有限公司旗下擁有兩大世界級銅鈷礦山Mutanda和Katanga,2022年的鈷產量共計4.9×104 t。洛陽鉬業(yè)旗下擁有兩大新興的世界級銅鈷礦山TFM和KFM,2022年TFM鈷產量為2.03×104 t,占全球鈷產量的10%。
圖1 2022年全球鈷供應量概況
2022年,印度尼西亞成為第二大鈷生產國,鈷產量為1×104 t,超過了澳大利亞、菲律賓和古巴等主要鈷生產國。隨著紅土鎳礦濕法冶煉工藝的不斷發(fā)展,高壓酸浸工藝(HPAL)已成為處理低品位紅土型鎳 - 鈷礦的主流技術路線。寧波力勤資源科技開發(fā)有限公司的紅土鎳礦濕法冶煉項目(OBI項目)是印度尼西亞首個HPAL項目,2022年的鈷產量為2800 t;華友鈷業(yè)股份有限公司的華越鎳鈷項目是第二家投產的HPAL項目,2022年的鈷產量為2400 t;格林美股份有限公司的青美邦HPAL項目在2022年8月投產后,鈷產量達1600 t。隨著印度尼西亞鎳 - 鈷化合物生產線的逐漸投產,紅土型鎳 - 鈷礦有望成為未來鈷供應增速最快的原料來源(見表2)。
表2 2021—2025年全球主要鈷增量項目情況
2. 精煉鈷供應概況
2022年,全球精煉鈷供應量為1.65×105 t,同比增加1.2×104 t 。我國作為全球主要精煉鈷供應國,2022年精煉鈷(包括電解鈷、鈷粉、鈷鹽等)整體產量約為1.45×105 t,占全球精煉鈷供應量的76%。越來越多的精煉鈷化學品(硫酸鈷和其他鹽類)被用于制造鋰電池,2022年的精煉鈷化學品占到精煉鈷總產量的80%。2022年,我國精煉鈷化學品產量占全球精煉鈷化學品供應量的91%;其他國家主要是生產精煉鈷金屬產品,占金屬鈷供應量的66%。除中國外,主要精煉鈷供應國還包括芬蘭、加拿大、挪威和澳大利亞等國家(見表3)。
表3 全球精煉鈷產量份額
(三)精煉鈷消費及需求情況
2015—2020年,全球鈷需求量從2015年的不足1×105 t增長到2020年的1.43×105 t,以9.2%的復合年均增長率增長。2020年,疫情對大多數鈷應用行業(yè)形成了沖擊,需求增長放緩甚至處于停滯狀態(tài)。隨著全球經濟復蘇,鋰電池市場需求快速增長,2021年的鈷需求量上升至1.75×105 t,比2020年增加了3.16×104 t 。2022年鈷需求量增至1.87×105 t,比2021年增加了1.2×104 t。如前所述,鈷金屬主要被應用于鋰電池、合金、磁性材料等產業(yè),隨著第五代移動通信(5G)技術與新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展,鈷在電池產業(yè)的用量超過了高溫合金產業(yè),2022年,鋰電池的鈷用量占鈷總需求量的70%(見圖2)。
圖2 2022年鈷應用量概況
1. 新能源電動車市場
2021年,全球新能源汽車銷量(純電動和混合動力汽車的總和)增加340萬輛,達到670萬輛,銷量同比增長102%。2022年,全球電動汽車銷量增長380萬輛,達到1030萬輛。全球三大新能源電動車市場分別為中國、歐洲和北美(見圖3)。電動汽車行業(yè)成為全球最大的鈷消費行業(yè),占鈷總消耗量的40%(見圖2),且這一比例還在繼續(xù)上升。2022年,新能源電動汽車行業(yè)的鈷需求量達到7.4×104 t,較2021年(5.6×104 t)增長33%。
圖3 2019—2022年全球電動汽車銷量圖
2. 便攜式電子產品
隨著5G技術產品的涌現,智能手機的更新換代,增強現實(AR)設備、虛擬現實(VR)設備、無人機等新興電子產品廣泛應用于醫(yī)療、娛樂、安全等領域,便攜式電子產品需求穩(wěn)步增長。2020年,筆記本電腦、平板電腦等便攜式設備的購買量顯著增加。
鈷對便攜式電子產品行業(yè)的發(fā)展至關重要,77%的便攜式電子產品需要鈷酸鋰(LCO)作為鋰電池的正極材料。2021年,便攜式電子產品的鈷需求量占鈷總需求量的31%,共計5.2×104 t。其中手機是最大的應用市場。2021年,手機市場鈷需求量約為2.6×104 t,同比增長12%。第二大市場是筆記本電腦和平板電腦,2021年的鈷需求量為1.6×104 t,同比增長約1200 t。此外,無人機正越來越多地用于娛樂、工業(yè)和軍事,占2021年鋰離子電池鈷需求增長量的5%。2022年,便攜式電子產品的需求繼續(xù)下滑,不再是鈷需求量的最大驅動力。根據國際數據公司的電子產品消費數據,2022年全球智能手機出貨量同比下降11.3%,筆記本和平板電腦市場也面臨壓力。
3. 工業(yè)應用
2021年,工業(yè)應用占鈷總需求量的25%,包括多種金屬和化學產品應用。金屬應用包括硬質合金、高溫合金和釤鈷磁鐵;化學應用包括顏料、催化劑、輪胎、油墨和干燥劑。2021年金屬應用需求量占工業(yè)應用總需求量的57%。硬質合金是最大的鈷金屬應用行業(yè),占2021年工業(yè)金屬應用量的37%。聚酯產品是鈷化學應用最大的消耗領域(占2021年工業(yè)化學應用量的31%),緊隨其后的是陶瓷和染料(占工業(yè)化學應用量的28%)。2022年,鈷的工業(yè)應用占鈷總需求量的28%,對年需求增長的貢獻率為6%(約為1300 t)。
(四)主要國家鈷產業(yè)政策
1. 美國《通脹削減法案》
2022年8月,美國政府通過了《通脹削減法案》,該法案規(guī)定,電池中一定比例的關鍵礦物材料必須在美國或與其簽訂自由貿易協定的國家開采或加工,才能享受相應的優(yōu)惠政策。此外,電池中不得包含由外國關注實體(FEOC)制造或組裝的部件,以及由FEOC開采、加工或回收的關鍵礦物。2023年12月,美國能源部明確FEOC涵蓋的國家包括中國、俄羅斯、朝鮮和伊朗。
目前,美國已經與20個國家簽訂了全面自由貿易協定,包括澳大利亞、巴西、加拿大等。美國財政部和國內收入署提議,將更多國家納入自由貿易協定伙伴范疇。2023年3月,美國與日本簽訂了《關鍵礦產協議》,其中包含“確保關鍵礦產自由貿易”的強制義務。《通脹削減法案》可能會重新塑造全球鈷供應鏈。目前未被列入《通脹削減法案》合規(guī)國家名單的主要鈷生產國有剛果民主共和國、印度尼西亞、馬達加斯加和菲律賓(2022年,這些國家鈷開采總量占全球鈷產量的82%)。2023年1月,美國與剛果民主共和國、贊比亞簽署了一份關于“電動汽車電池價值鏈”的諒解備忘錄。因此,從長遠角度看,美國或其他合規(guī)國家的精煉鈷原料仍需要來自這些國家。
2. 歐盟《關鍵原材料法案》
考慮到美國《通脹削減法案》頒布可能會使電池投資者轉移到美國本土,歐盟于2023年3月出臺了《關鍵原材料法案》,承諾在未來10年大幅增加關鍵原材料的開采和礦物加工,發(fā)展歐洲清潔能源經濟,減少對中國的依賴。《關鍵原材料法案》的目標是到2030年,歐洲礦業(yè)至少滿足歐盟戰(zhàn)略原材料年消費量的10%,至少滿足其加工礦物需求的40%,至少有15%的礦產材料來自歐洲本土的回收利用,來自非歐盟國家的關鍵原材料比例不超過65%。鈷與其他重要的電池金屬一起被列為關鍵戰(zhàn)略原材料。為了實現《關鍵原材料法案》制定的目標,歐盟將加大對精煉鈷的投資,精鈷礦原料將會依賴剛果民主共和國供應。
3. 加拿大政府基金支持關鍵礦產行業(yè)
2023年11月,加拿大能源和自然資源部宣布將在7年內提供高達15億美元的資金,以支持“戰(zhàn)略性”基礎設施項目的發(fā)展,實現關鍵礦產的可持續(xù)生產,并將資源與市場聯系起來,強化供應鏈。強調加拿大將與美國互相支持,推動電動汽車行業(yè)的發(fā)展,并將制造業(yè)、煉油業(yè)和采礦加工業(yè)遷回北美。
三、我國鈷資源產業(yè)發(fā)展現狀和趨勢
(一)我國鈷資源稟賦
截至2022年,我國已探明鈷資源量為1.4×105 t,僅占全球鈷資源量的1.7%。我國的鈷礦特征為:富礦少、貧礦多,鮮有獨立的鈷礦床,主要伴生在其他礦產中。最主要含鈷礦床類型為:巖漿鎳 - 鈷硫化物礦床、熱液及火山成因鈷多金屬礦床、沉積巖容礦型銅 - 鈷礦床。目前,我國可利用的鈷金屬全部來自巖漿型鎳 - 鈷礦床,且回收率不足20%,以上3類鈷礦床分布見表4。
表4 我國主要鈷礦床分布表
(1)巖漿鎳 - 鈷礦床,位于華北克拉通南緣的金川銅鎳硫化物礦床是我國鈷儲量最大的礦床,伴生鈷品位為0.05%~0.11%,金屬量約為1.6×105 t,產量占全國的70%以上;位于中亞造山帶南緣圖拉爾根、黃山西、黃山東和紅旗嶺銅鎳礦床中的鈷品位為0.03%~0.05%,金屬量約為1×104~2×104 t;東昆侖造山帶夏日哈木銅鎳礦床中的鈷品位約為0.03%,金屬量約為4.3×104 t 。此外巖漿型釩鈦磁鐵礦床中也伴生大量鈷,如攀枝花釩鈦磁鐵礦床中的鈷品位為0.01%~0.02%,金屬量約為2×104 t 。
(2)熱液及火山成因鈷多金屬礦床,青海德爾尼銅鈷礦是賦存于蛇綠巖中的塊狀硫化物礦床,該礦床為大型銅鈷礦,鈷品位約為0.1%,鈷金屬量約為3×104 t 。此外,矽卡巖和鐵氧化物 - 銅 - 金(IOCG)型礦床中伴生大量鈷,該類型占據全國鈷資源量的16%。
(3)沉積巖容礦型銅 - 鈷礦床,遼吉裂谷目前已發(fā)現10余處大中型及小型銅 - 鈷礦床,其中大橫路銅礦床的鈷品位為0.04%,金屬量>2×104 t ,該礦床目前尚未開發(fā)利用,且成因仍存在爭議。
(二)我國鈷資源生產和需求情況
1. 鈷精礦供應概況
在鈷原料供應方面,2008年以來,國內鈷需求快速增長,國際鈷價飆升,刺激國內礦山擴大開采。2016年,國內鈷產量達到7700 t的歷史最高水平;2016年后,進口原材料成本低于國內礦山生產的鈷,國內礦山鈷產量穩(wěn)步下降,最近幾年國內鈷產量穩(wěn)定在2200 t。
2013年,剛果民主共和國執(zhí)行采礦禁令,限制原料出口,導致我國鈷礦石進口量逐年減少,鈷濕法冶煉中間品進口逐年增加。2022年,我國進口鈷的濕法冶煉中間產品為3.466×105 t,鈷礦砂及其精礦為2.62×104 t,其他鈷锍及冶煉鈷時所得的中間產品為1.1×104 t,未鍛軋鈷為2700 t,鍛軋鈷及鈷制品為1000 t。經折合,2022年全年進口鈷金屬量約為1.13×105 t ,是國內鈷制品企業(yè)最主要的原料來源。此外,隨著二次資源回收產業(yè)的發(fā)展,2022年我國回收的金屬鈷產量約為2.7×104 t,主要原料有廢舊三元鋰電池、鈷酸鋰電池,以及鋰電池生產過程中產生的報廢料、邊角料等。
2. 精煉鈷生產、需求概況
2022年,我國精煉鈷(包括電解鈷、鈷粉、鈷鹽等,折合金屬量)整體產量約為1.45×105 t。國內鈷產品的消費量約為1.41×105 t,約有4000 t的鈷產品出口,其中鋰電池是鈷產品的最大終端消費領域。2022年,我國四氧化三鈷的產量(鈷酸鋰前驅)為6.7×104 t,硫酸鈷(三元鋰電池材料前驅)的產量為8.7×104 t,消費金屬鈷合計約為1.25×104 t。
除了用于鋰電池外,鈷粉(電解鈷、電積鈷)還用于硬質合金、磁性材料、鈷化合物、催化劑等生產。隨著裝備制造業(yè)、信息技術等高技術產業(yè)發(fā)展持續(xù)良好,我國硬質合金產業(yè)向高質量方向穩(wěn)定發(fā)展。上海有色金屬網顯示,我國硬質合金產量從2010年的2.2×104 t,增長至2022年的4.9×104 t(消費鈷粉約5000 t)。此外,2022年我國釤鈷磁鐵產量約為3000 t,消費鈷粉量約為1500 t;其他消費及庫存鈷約為9500 t。
四、我國鈷資源產業(yè)存在的問題
(一)鈷資源儲量極低
我國的鈷資源極其稀缺,截至2022年年底,我國已探明的鈷資源可采儲量僅占全球鈷儲量的1.7%。我國已知鈷礦有150處,分布于24個省份,儲量超過2×104 t的有甘肅金川銅鎳硫化物礦床、青海德爾尼銅鈷礦床、吉林大橫路銅鈷礦床。對我國鈷儲量大于1000 t的58個礦床的統計結果表明,鈷的平均品位僅為0.02%,伴生鈷品位偏低,鈷精礦回收率低且生產成本高??傮w來看,我國鈷礦資源稟賦不足,呈現分布地區(qū)較廣、伴生礦多、礦床規(guī)模小、品位低、分離難度較高的特征。
(二)不能滿足新能源行業(yè)發(fā)展的需求
2015—2019年,我國新能源汽車年銷售量從20萬輛上升到120萬輛,占同期全球銷售總量的46%。2021年,我國新能源汽車銷售量達350萬輛,銷售量突飛猛進的一個主要因素是迷你電動車憑借價格優(yōu)勢實現市場急速暴發(fā)。2022年,我國繼續(xù)引領全球電動汽車市場,銷售量超過600萬輛(見圖3),占全球總增長量的75%,比2021年翻了一番。我國新能源汽車出口也在迅速增長,國際上對我國電動汽車的需求顯著上升。2021年我國十大新能源車型中有五款使用的是磷酸鐵鋰電池。雖然磷酸鐵鋰電池比三元鋰電池成本低,但續(xù)航能力和性能相對較差。三元鋰電池由于其優(yōu)越的能量密度、性能和可回收性,在電動汽車領域占據主導地位。為了追求更高的能量密度,進一步提高汽車的續(xù)航里程和性能,三元鋰電池將向能量密集型的高鎳和低鈷材料的方向發(fā)展。雖然高鎳電池中鈷的用量有所降低,但對于穩(wěn)定性和安全性而言,鈷仍然是一種至關重要的材料,源于整個電動汽車行業(yè)的支撐,鈷的需求仍將保持強勁的年增長率。
(三)超高對外依存度構成重大安全隱患
我國鈷礦資源先天不足,卻是全球第一大精煉鈷生產國和鈷資源消費國。2022年我國鈷產量僅為2200 t,鈷資源累計消費量約為1.41×105 t,對外依存度高達98%。2001—2021年,我國精鈷礦石、濕法冶煉鈷中間品以及其他原材料的累計進口總量達1.495×106 t,其中83.4%的精鈷礦石以及96%的濕法冶煉中間品來自剛果民主共和國嘉能可斯特拉塔股份有限公司、洛陽鉬業(yè)、歐亞資源有限公司等礦業(yè)公司。超高的對外依存度疊加不可替代的單一進口來源,構成我國稀缺戰(zhàn)略金屬資源在穩(wěn)供、保供中的最大隱患。一旦供應鏈條中出現任何不可抗力,或者地緣政治發(fā)生變化,均有可能造成我國鈷資源的臨時性短供、斷供。
(四)鈷產業(yè)鏈有待提升
剛果民主共和國的鈷原料產量占全球鈷原料產量的73%,中國的精煉鈷產量占全球精煉鈷產量的76%。剛果民主共和國的礦業(yè)公司產出半成品粗制氫氧化鈷后,由國際金屬貿易商通過運輸公司從剛果民主共和國經南非德班港口運輸鈷原料至中國港口,鋰電池生產商再從國內鈷冶煉生產商處購買。鈷行業(yè)已經形成了“剛果民主共和國鈷資源 - 中國鈷冶煉”的產業(yè)格局。
在鈷資源產業(yè)鏈中,由于冶煉擴張相對容易,因此,上游資源對鈷的供給有較強的約束,而下游市場前景和技術發(fā)展對鈷的需求則有重要影響。我國是全球最大的鈷原料進口國,以及最大的精煉鈷生產國和鈷加工產品出口國,鈷資源的稀缺性加上巨大的冶煉加工產能使我國在鈷市場上沒有定價權。因此,我國的鈷產業(yè)鏈一體化水平有待進一步提升。作為全球最大的鈷鹽加工中心和需求中心,我國亟需建立自己的鈷市場定價權。
五、我國鈷資源產業(yè)保障對策
(一)加強國內鈷資源有效增儲
與世界主要鈷礦類型不同,我國的鈷礦床類型主要為巖漿型鎳 - 鈷硫化物礦床,占我國鈷儲量的45%。我國需深化巖漿型鎳 - 鈷硫化物礦床研究,建立巖漿型鎳 - 鈷礦床有效勘查模型,繼續(xù)在金川礦床深邊部、中亞造山帶南緣、昆侖造山帶等鎳 - 鈷成礦帶開展找礦勘查,保證我國鈷資源有效增儲。沉積容礦型銅鈷礦床目前已發(fā)現了大橫路等大型銅鈷礦床,應結合中資企業(yè)在剛果民主共和國同類型銅鈷礦床的勘查經驗,予以主攻,爭取在我國沉積容礦型銅鈷礦床實現找礦重大突破。此外,我國造山帶中廣泛分布的蛇綠巖帶,為熱液型鈷礦的形成提供了可能,應加強蛇綠巖與中酸性火成巖接觸帶相關熱液脈型鈷礦床的勘查和調查研究,切實提高我國鈷礦資源安全保障水平。鈷作為幔源橄欖石的相容元素,巖漿硫化物型、沉積容礦型和熱液型鈷礦床的形成,均與地質歷史上的高程度部分熔融形成的幔源巖漿作用有關,或直接熔離成礦、或經熱液作用成礦。因此,應以此為主線,加強鈷礦成礦理論和勘查技術方法的研究。
(二)加強國外鈷資源保障
1. 多元化鈷資源進口渠道
擴大和穩(wěn)定海外鈷資源供應對我國鈷資源保障至關重要。想要改變高度集中的供應模式,化解供給風險,一方面要繼續(xù)穩(wěn)定從剛果民主共和國獲取更多鈷資源;另一方面要引導國內優(yōu)勢企業(yè),積極投入國外礦山資源勘查和開發(fā),拓寬資源進口來源,通過“開源”切實提高鈷金屬資源的保障能力。2022年,印度尼西亞的鈷產量為1×104 t,是其2020年鈷產量的10倍,成為全球第二大鈷生產國。印度尼西亞作為新興的鈷資源供應國,其鈷資源主要為紅土型鎳礦中的伴生鈷。目前正在運營或于2023年開工的所有HPAL項目均由中國和印度尼西亞的公司運營,產出的氫氧化鎳鈷大部分運往中國。這很大程度上要歸功于中資企業(yè)在高壓酸浸技術方面的突破,以及中國為印度尼西亞新興鈷資源選礦市場提供了充足的設備和材料。到2040年,印度尼西亞的鈷產量預計還將增長10倍。此外,俄羅斯擁有的鈷儲量達2.5×105 t,2022年的鈷產量為8900 t,自2022年2月俄烏戰(zhàn)爭爆發(fā)以來,歐美針對俄羅斯的鈷出口進行制裁,使得俄羅斯向我國銷售的鈷數量有所增加。
2. 幫扶海外中資企業(yè)平穩(wěn)產出
洛陽鉬業(yè)是全球第二大鈷生產商,預計2025年以后洛陽鉬業(yè)將具備約6×104 t /a以上的鈷生產能力。類似的海外中資公司還有華友鈷業(yè)股份有限公司、寧波力勤資源科技股份有限公司、格林美股份有限公司、金川集團國際資源有限公司等。隨著中資企業(yè)在供給國的發(fā)展,海外從事鈷資源開發(fā)的中資企業(yè)的平穩(wěn)運行一定程度上保障了我國鈷資源的供給安全。建議加大對相關海外中資企業(yè)的全方位支持力度,注入優(yōu)質資本和提供充分的外交協助等,增強企業(yè)內生動力,切實保障國外鈷資源的穩(wěn)定供給和運輸安全。
3. 建立鈷資源儲備體系
2022年,我國精煉鈷產量為1.45×105 t,占全球鈷礦總產量的75%,而我國國內鈷的消費量只有6.8×104 t,僅占精煉鈷產量的48%。也就是說,我國大量進口的鈷礦資源經過冶煉后,超半數的精煉鈷以其他形式出口。鈷作為我國極度稀缺的金屬品種,只在我國進行了形式轉化的短暫停留,并未對我國經濟發(fā)展所需的戰(zhàn)略性礦產資源保障提供應有的作用?;谝陨戏治?,建議在我國建立鈷資源儲備體系,并通過市場手段,剝離產業(yè)鏈中的無效、低效資產,同時還要減少不必要的出口,提高我國鈷資源保障能力,推動我國鈷金屬行業(yè)的高質量發(fā)展。
(三)加強鈷資源綜合利用
鈷礦在開采過程中形成了大量的品位相對較低的尾礦,同時,在冶煉過程中也會形成大量的含鈷礦渣。隨著冶煉技術和裝備水平的提高,早期積累的低品位尾礦和礦渣二次開發(fā)成為現實;此外,從鋰電池回收鈷也是我國鈷來源的一個重要補充。加強鈷資源的二次利用,可有效增加可利用的鈷資源儲量,這將有助于滿足鈷的供需平衡,促進鈷的可持續(xù)發(fā)展。因此,我國應在改進鈷的回收率技術方向加大投入,優(yōu)化選冶技術,在技術研發(fā)過程中加強“產學研”合作,促進技術創(chuàng)新和進步,提高產業(yè)競爭力。
(四)重視潛在鈷資源研究
在全球范圍內,巨大的鈷資源量位于現代海底鐵 - 錳結核(結殼)中,這些鈷資源處于海底6000 m以下,現有的技術、經濟和法律等方面的問題阻礙了鈷資源的開采。深海采鈷技術、海底采礦對生態(tài)系統的影響以及采礦船只排放廢水污染等問題正在被北美和歐洲的投資者關注,投資深海采礦的熱度堪比19世紀北美的“淘金熱”。我國也應提早布局,加強海底富鈷鐵 - 錳結核(結殼)分布規(guī)律和形成環(huán)境的研究,探索經濟高效的開采方式,確保未來我國鈷礦資源的安全穩(wěn)定供給。




