張艷松，張 艷，于汶加,張世洋，劉 璇，劉艷飛

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

我國(guó)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(guó)自然硫品位低、礦層薄、透水性差、含泥量和有機(jī)質(zhì)高，因而難以利用[1-12]；我國(guó)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(guó)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(jìn)口，國(guó)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(guó)外；而我國(guó)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(guó)家，因此硫鐵礦是我國(guó)硫資源最主要的來源。

根據(jù)《中國(guó)金屬統(tǒng)計(jì)年鑒》，2000年以來，我國(guó)硫鐵礦儲(chǔ)量波動(dòng)幅度不大，總體保持在55億t左右。我國(guó)硫鐵礦礦床分布廣泛，相對(duì)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(guó)硫鐵礦總量的68%。中國(guó)伴生硫鐵礦查明資源儲(chǔ)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(chǔ)量居全國(guó)之首，占總儲(chǔ)量的24%。

1 中國(guó)硫資源供需現(xiàn)狀

1.1 中國(guó)硫資源生產(chǎn)狀況

1.1.1 中國(guó)硫資源總產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，是世界硫產(chǎn)量最大的國(guó)家

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

目前中國(guó)已取代加拿大和美國(guó)，成為世界最大硫資源生產(chǎn)國(guó)。以加拿大和美國(guó)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(guó)逐漸超越加拿大和美國(guó)，成為世界最大硫資源生產(chǎn)國(guó)(圖1)。

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

1.1.2 中國(guó)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(guó)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(guó)制硫產(chǎn)業(yè)逐漸由硫鐵礦制硫一支獨(dú)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(guó)硫資源產(chǎn)量、凈進(jìn)口量、對(duì)外依存度列于表1。

表1 2003～2013年中國(guó)硫資源產(chǎn)量、凈進(jìn)口量、對(duì)外依存度 (單位：萬t)

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

1.2 中國(guó)硫資源消費(fèi)狀況

1.2.1 中國(guó)硫資源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，化肥在硫酸消費(fèi)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(fèi)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(guó)每年約91%的硫資源用于制造硫酸，硫酸消費(fèi)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(guó)硫資源消費(fèi)總量增長(zhǎng)迅速，是世界上最大消費(fèi)國(guó)

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

據(jù)IFA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2002年世界硫資源消費(fèi)量為4316萬t，2012年增長(zhǎng)到5423萬t，年均增長(zhǎng)2.31%；同期中國(guó)消費(fèi)量增速為10.99%，是世界平均水平的4.76倍。2012年中國(guó)硫資源消費(fèi)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(fèi)量占比僅為7.20%。

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

1.2.3 中國(guó)硫資源進(jìn)口量依然較大，對(duì)外依存度較高

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

據(jù)IFA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2012年全球硫磺貿(mào)易3203萬t，其中中國(guó)進(jìn)口硫磺1120萬t，占到全球總貿(mào)易量的34.97%，而2009年我國(guó)硫磺進(jìn)口量更是占到全球總貿(mào)易量的42.42%。目前隨著國(guó)內(nèi)硫資源產(chǎn)量的大幅提高，我國(guó)硫資源對(duì)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(guó)硫產(chǎn)量、凈進(jìn)口量及對(duì)外依存度變化情況(數(shù)據(jù)來源：中國(guó)硫酸工業(yè)協(xié)會(huì)；UN Comtrade)

2 中國(guó)硫資源供需形勢(shì)分析

2.1 中國(guó)硫資源的需求趨勢(shì)預(yù)測(cè)

從消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看，我國(guó)硫資源的消費(fèi)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(guó)硫資源的消費(fèi)。根據(jù)對(duì)我國(guó)未來磷肥行業(yè)發(fā)展的判斷，可分情景預(yù)測(cè)未來硫資源的消費(fèi)趨勢(shì)。

目前國(guó)內(nèi)的磷肥消費(fèi)量基本上已到達(dá)頂點(diǎn)，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(guó)硫資源的消費(fèi)量將保持快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。預(yù)計(jì)在2020年隨著國(guó)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(fèi)量增幅也將隨之放緩，預(yù)計(jì)在2025年達(dá)到4800萬t的峰值(圖4)。

然而出于保護(hù)磷礦資源的戰(zhàn)略需要，國(guó)家有必要出臺(tái)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(jì)我國(guó)硫資源的消費(fèi)量增幅將趨緩，到2018年左右到達(dá)頂點(diǎn)后呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，最終將保持在2800萬～3200萬t之間(圖4)。

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

2.2 中國(guó)硫資源的供應(yīng)能力分析

通過對(duì)我國(guó)硫資源歷史產(chǎn)量的分析發(fā)現(xiàn)，近幾年我國(guó)硫產(chǎn)量保持高速增長(zhǎng)，同2009年相比，2010～2013年我國(guó)硫產(chǎn)量年均增長(zhǎng)率分別為16.47%、12.43%、11.43%、13.03%。考慮到我國(guó)油氣及金屬消費(fèi)峰值的逼近，若取2014～2030年硫產(chǎn)量年均增長(zhǎng)率5%，到2025年我國(guó)硫資源產(chǎn)量將達(dá)到3950.88萬t，較情景一所預(yù)測(cè)的4800萬t消費(fèi)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(zhǎng)率7%，則預(yù)計(jì)我國(guó)將在2025年實(shí)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(guó)硫資源消費(fèi)趨勢(shì)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(guó)將很快實(shí)現(xiàn)硫資源的完全自給，甚至有希望成為硫磺的凈出口國(guó)。

3 保障中國(guó)硫資源安全供應(yīng)的對(duì)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(guó)硫資源生產(chǎn)得到快速發(fā)展，目前國(guó)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(guó)硫資源可以完全自給。雖然我國(guó)硫資源供應(yīng)得到保障，但國(guó)內(nèi)硫生產(chǎn)結(jié)構(gòu)也存在諸多問題，造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染。針對(duì)未來我國(guó)硫資源結(jié)構(gòu)面臨的問題，在未來發(fā)展中，應(yīng)該堅(jiān)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(hù)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(guó)是全球少數(shù)幾個(gè)使用硫鐵礦制硫的國(guó)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(shì)所趨。在我國(guó)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(guó)應(yīng)該在法規(guī)政策強(qiáng)制的基礎(chǔ)上利用稅收優(yōu)惠、財(cái)政補(bǔ)貼等財(cái)政手段鼓勵(lì)相關(guān)工業(yè)中硫回收，確?；厥樟蛟谖磥砹騺碓粗械牧俊Ａ蜩F礦制酸存在諸多弊端，目前對(duì)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(xiàng)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)東部沿海應(yīng)該以進(jìn)口硫磺制酸為主；云南、貴州、四川是我國(guó)硫鐵礦儲(chǔ)量大省，可以對(duì)硫鐵礦產(chǎn)業(yè)進(jìn)行適當(dāng)保留；四川是我國(guó)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(shì)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(qiáng)國(guó)際話語權(quán)

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

產(chǎn)業(yè)集約化不僅可以對(duì)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(dòng)新工藝、新設(shè)備和新材料的推廣使用，既可達(dá)到充分利用國(guó)內(nèi)的資源和能源，又能達(dá)到節(jié)能減排保護(hù)環(huán)境的目的。雖然硫鐵礦制酸相對(duì)來說具有一定的成本優(yōu)勢(shì)，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(duì)我國(guó)硫鐵礦制酸行業(yè)進(jìn)行資源整合已是目前當(dāng)務(wù)之急。此外，我國(guó)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(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)企業(yè)資源優(yōu)化配置，達(dá)到資源高效利用和提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力目的。

3.4 重視人才培養(yǎng)，提高核心競(jìng)爭(zhēng)力

人才是最重要的資源，對(duì)能源行業(yè)人才的培養(yǎng)事關(guān)我國(guó)能源安全，是民族復(fù)興國(guó)家富強(qiáng)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(qiáng)我國(guó)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(jìn)適用技術(shù)，改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，以期提高我國(guó)硫資源科技水平，由資源大國(guó)變?yōu)橘Y源強(qiáng)國(guó)。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

[12] 鄭綿平.王炳銓，項(xiàng)仁杰.中國(guó)化工礦產(chǎn)資源的可供性及勘查開發(fā)戰(zhàn)略[J].國(guó)土資源情報(bào),2005(6)：34-38,49.

[13] 岑芳,李治平.中國(guó)含硫天然氣資源特點(diǎn)及前景[J].新疆石油天然氣，2006,2(4)：1-3.

[14] 陳毓川.解析礦產(chǎn)資源[J].科學(xué)中國(guó)人，2014(1)：28-33.

[15] 李志國(guó).我國(guó)磷礦資源節(jié)約與綜合利用現(xiàn)狀分析及對(duì)策[J].中國(guó)礦業(yè)，2013,22(11)：55-58.

[16] 張躍.唐明林.我國(guó)硫鐵礦資源開發(fā)利用現(xiàn)狀和進(jìn)展[J].硅酸鹽通報(bào)，2013， 32(5):895-897.

[17] 黃高強(qiáng).我國(guó)磷肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)及建議 [J].現(xiàn)代化工，2013，33(11)：24-27.1-4.

[18] 齊焉.2012年我國(guó)硫酸磷肥行業(yè)運(yùn)行態(tài)勢(shì)分析[J].硫酸工業(yè)，2013(2)：1-5.

[19] 任成義.聯(lián)合采購(gòu)與數(shù)量折扣價(jià)值分析[D].西安：西安電子科技大學(xué)，2010.