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2019年全球重晶石行业发展现状分析:美国消费量一直保持增长[图]

2020年07月23日 14:27:41字号:T|T

    一、重晶石基本概况

    (一)、重晶石的定义及用途

    重晶石是钡的最常见矿物,它是成分为硫酸钡。产于热液矿脉和石灰岩及石灰岩风化而成的粘土矿床中。重晶石的晶体呈大的管状,晶体聚集在一起有时可形成玫瑰花形状或分叉的晶块,这称为冠毛状重晶石。纯的重晶石是无色透明的,一般则呈白、浅黄色,具有玻璃光泽。

    重晶石是一种很重要的非金属矿物原料,具有广泛的工业用途。钻井行业(钻机)、医疗行业、橡胶和塑料、纸浆和造纸、油漆和涂料以及化妆品等行业,其中钻井行业(钻机)是最大的消费领域。

    重晶石也可作为填料、填充剂或增重剂用于涂料、塑料和橡胶等产品中。一些具体应用包括用于汽车刹车片和离合器片,用于金属保护的汽车底漆以及光泽剂,用作橡胶中的加重剂,以及水下石油管道周围的水泥套管。在在金属铸造行业,重晶石是脱模剂的一部分。因为重晶石会严重阻挡x射线γ射线发射,它被用作高密度混凝土中的骨料,用于x射线装置周围的辐射屏蔽医院、核电站和大学核研究设施。超纯重晶石作为对比胃肠道x射线和计算机断层扫描检查的介质。

重晶石应用领域

资料来源:智研咨询整理

    石油钻探油气井旋转钻探中的环流泥浆加重剂冷却钻头,带走切削下来的碎屑物,润滑钻杆,封闭孔壁,控制油气压力,防止油井自喷,化工生产碳酸钡、氯化钡、硫酸钡、锌钡白、氢氧化钡、氧化钡等各种钡化合物这些钡化合物广泛应用于试剂、催化剂、糖的精制、纺织、防火、各种焰火、合成橡胶的凝结剂、塑料、杀虫剂、钢的表面淬火、荧光粉、荧光灯、焊药、油脂添加剂等。玻璃去氧剂、澄清剂、助熔剂增加玻璃的光学稳定性、光泽和强度,橡胶、塑料、油漆填料、增光剂、加重剂、建筑混凝土骨料、铺路材料重压沼泽地区埋藏的管道,代替铅板用于核设施、原子能工厂、X光实验室等的屏蔽,延长路面的寿命。

重晶石的主要用途

序号
主要用途
概述
1
钻井泥浆加重剂
在一些油井、气井钻探时,一般使用的钻井泥浆、粘土比重为2.5左右,水的比重为1,因此泥浆比重较低,有时泥浆重量不能与地下油、气压力平衡,则造成井喷事故。在地下压力较高的情况下,就需要增加泥浆比重,往泥浆中加入重晶石粉是增加泥浆比重的有效措施。做钻井泥浆用的重晶石一般细度要达到325目以上,如重晶石细度不够则易发生沉淀。钻井泥浆用重晶石要求比重大于4.2,BaSO4含量不低于95%,可溶性盐类小于1%。
2
锌钡白颜料
锌钡白是一种常用的优质白色颜料,可作为油漆、绘画颜料的原料。将硫酸钡加热,使用还原剂就可还原成硫化钡(BaS),然后与硫酸锌(ZnSO4)反应得到的硫酸钡和硫化锌的混合物(BaSO4占70%,ZnS占30%)即为锌钡白颜料。制取锌钡白的重晶石要求BaSO4含量大于95%,同时应不含有可见的有色杂物。
3
各种钡化合物
以重晶石为原料可以制造氧化钡、碳酸钡、氯化钡、硝酸钡、沉淀硫酸钡、氢氧化钡等化工原料。化学纯的硫酸钡是测量白度的标准;碳酸钡是光学玻璃的重要原料,它向玻璃中引入BaO,从而增大玻璃的折光率,并改善其它光学性能;在陶瓷中用来配制釉料;氯化钡是一种农用杀虫剂;硝酸钡用于焰火和玻璃工业中;高锰酸钡是一种绿色颜料。
4
填料工业用重晶石
在油漆工业中,重晶石粉填料可以增加漆膜厚度、强度及耐久性。锌钡白颜料也用于制造白色油漆,在室内使用比铅白、镁白具有更多的优点。油漆工业用重晶石要求有足够的细度和较高的白度。造纸工业、橡胶和塑料工业也用重晶石作填料,这种填料能提高橡胶和塑料的硬度、耐磨性及耐老化性。橡胶、造纸用重晶石填料一般要求BaSO4大于98%,CaO小于0.36%,不许含有氧化镁、铅等成分。
5
水泥工业用矿化剂
在水泥生产中采用重晶石、萤石复合矿化剂掺入对促进C3S形成、活化C3S具有明显的效果,熟料质量得到了改善,水泥早期强度大约可提高20~25%,后期强度约提高10%,熟料烧成温度由1450℃降低到1300±50℃。重晶石掺量为0.8~1.5%时,效果最好。在白水泥生产中,采用重晶石、萤石复合矿化剂后,烧成温度从1500℃降至1400℃,游离CaO含量低,强度和白度都有所提高。在以煤矸石为原料的水泥生料中加入适量的重晶石,可使熟料饱和比低的水泥强度,特别是早期强度得到大幅度的提高,这就为煤矸石的综合利用,为生产低钙、节能、早强和高强水泥提供了一条有益途径。
6
防射线水泥、砂浆及混凝土
利用重晶石具有吸收X射线的性能,用重晶石制做钡水泥、重晶石砂浆和重晶石混凝土,用以代替金属铅板屏蔽核反应堆和建造科研、医院防X射线的建筑物。
7
道路建设
橡胶和含约10%重晶石的柏油混合物已成功地用于停车场,是一种耐久的铺路材料。重型道路建设设备的轮胎已部分地填充有重晶石,以增加重量,利于填方地区的夯实。
8
其它
重晶石和油料调和后涂于布基上制造油布;重晶石粉用来精制煤油;在医药工业中做消化道造影剂;还可制农药、制革、制焰火等。此外,重晶石还用作提取金属钡,用作电视和其它真空管的吸气剂、粘结剂。钡与其它金属(铝、镁、铅、钙)制成合金,用于轴承制造。

资料来源:智研咨询整理

    (二)重晶石提纯技术

    随着优质、单一型重晶石矿日益枯竭,我国绝大部分重晶石矿品位低,与其他金属矿、非金属矿紧密伴生,直接影响其在工业上的利用价值。作钻井泥浆用的重晶石加重剂一般细度要求达到-0.056mm以上,密度>4.2g/cm3,品位>95%,可溶性盐类含量98%,CaO含量<0.36%,且不许含有氧化镁、铅等有害成分。不同用途的重晶石对重晶石的纯度、白度、杂质含量的要求不同。

重晶石的提纯技术

资料来源:智研咨询整理

    重晶石经过基本提纯后可以满足生产初级钡盐的要求,但部分精细和专用化产品仍无法生产,还需依赖进口。需要对重晶石的开发做进一步探索。

    二、全球重晶石行业发展现状分析

    (一)、世界重晶石矿山产量和储量

    全球重晶石资源丰富,且分布相对集中。全球重晶石资源仅集中在中国、哈萨克斯坦、土耳其、印度、伊朗、美国等少数国家。

全球重晶石资源分布

资料来源:智研咨询整理

    针对石油和天然气钻探行业使用的4.2比重重晶石全球储量不断减少的担忧,美国石油学会发布了一份替代方案2010年4.1比重重晶石规范。这可能刺激了全球的勘探和扩张重晶石资源。只有在采用4.1比重法后开发的储量估算数据才包括在内标准。巴基斯坦的储量数据根据政府信息进行了修订。

    在美国,重晶石资源量估计为1.5亿吨未发现资源量增加1.5亿吨。世界上所有种类的重晶石资源资源量约20亿吨,但仅约7.4亿吨。然而,没有已知的系统性自20世纪80年代以来,对美国或全球重晶石资源进行了评估。

    近年来,墨西哥的产量增加,主要钻井的卡车和铁路运输量增加二叠纪盆地的区域。进口的重晶石大多是粗重晶石,在国内进行研磨加工但是,据报道,2019年,越来越多来自墨西哥的重晶石被运往墨西哥仓库或陆上钻井基地。

    2019年全球重晶石储量30000万吨;其中哈萨克斯坦储量8500万吨,为全球第一,占比达28.33%,印度储量5100万吨,占比达17.00%,中国为全球第三,储量3600万吨,占12.00%。

2019年全球各主要国家重晶石储量走势

资料来源:美国地质局、智研咨询整理

2019年全球国家重晶石储量分布

资料来源:美国地质局、智研咨询整理

    2015至2016年间,全球重晶石产量一直比较稳定,保持在7000多千吨。2018年直产量增长至9180千吨,2019年全球重晶石产量9500千吨,同比增长3.49%。

2014-2019年全球重晶石产量走势

资料来源:美国地质局、智研咨询整理

    2019年全球重晶石产量9500千吨;其中中国重晶石产量2900千吨,为全球第一,其次是印度,重晶石产量2200千吨,摩洛哥进入 全球第三,重晶石产量1100千吨。

2018-2019年全球各主要国家重晶石产量走势

资料来源:美国地质局、智研咨询整理

    相关报告:智研咨询发布的《2020-2026年中国重晶石行业市场发展潜力及投资前景分析报告

    (二)、美国重晶石行业发展现状分析

    1、美国重晶石产消量分析

    2019年,美国重晶石矿山产量增长约6%,预计39万吨,估计价值4400万美元。大部分产品来自内华达州和一个格鲁吉亚。估计有250万吨重晶石(来自国内生产和进口)由破碎机和研磨机在七个州运行。美国是世界上主要的重晶石消费国,拥有超过90%的重晶石在美国出售的重晶石在石油和天然气钻井中用作加重剂。内华达州大部分的粗重晶石是在内华达州开采的,然后卖给了在中部和美国西部。墨西哥湾海上钻井作业和其他海上钻井作业地区主要使用进口重晶石。

    2019年尽管美国活跃钻井平台的月平均数量有所下降,但销售额地面重晶石的含量估计略有增加。将近一半的销售额来自德克萨斯州的工厂,反映出国内钻井活动的增加,近年来集中在二叠纪盆地。近几年,美国重晶石产量相对稳定,基本保持在300-400千吨之间。但消费量确一直保持增长,2018年美国重晶石表观消耗量2,760千吨,2019年约3,000千吨,同比增长8.7%。

2015-2019年美国重晶石产量走势

资料来源:美国地质局、智研咨询整理

2015-2019年美国重晶石表观消耗量情况

资料来源:美国地质局、智研咨询整理

    2、美国重晶石进出口

    2015-2018年间美国重晶石进口来源主要由中国,占比达58%;印度占17%;摩洛哥占12%;墨西哥占11%;其他占2%。

2015-2018年美国重晶石进口来源分布

资料来源:美国地质局、智研咨询整理

美国重晶石进口

-
进口数量:千吨
正常贸易关系12–31–19
重晶石
2511.10.1000
Free.
粗重晶石
2511.10.5000
$1.25 per metric ton.
钡化合物:
-
-
氧化钡、氢氧化物和过氧化物
2816.40.2000
2% ad val.
氯化钡
2827.39.4500
4.2% ad val.
沉淀硫酸钡
2833.27.0000
0.6% ad val.
沉淀碳酸钡
2836.60.0000
2.3% ad val

资料来源:美国地质局、智研咨询整理

    2018年美国重晶石进口量2,460千吨,2019年美国重晶石进口量2,600千吨,同比增长5.69%。2018年美国重晶石出口量67千吨,2019年美国重晶石出口量34千吨,同比下降49.25%。

2015-2019年美国重晶石进出口情况

资料来源:美国地质局、智研咨询整理

    3、美国重晶石价格

    美国重晶石价格一直都比较稳定,保持在170-200之间,2018年美国重晶石价格176美元/每吨,2019年美国重晶石价格180美元/每吨,同比增长2.27%。

2015-2019年美国重晶石价格走势

资料来源:美国地质局、智研咨询整理

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