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2020年煤系高岭土需求量将达到665万t
来源:中国粉体技术网    更新时间:2017-02-07 11:39:36    浏览次数:
 
  1、什么是煤系高岭土
  煤炭开采过程中会产生大量煤矸石,当煤矸石中高岭土岩含量大于80%时,称为煤系高岭土岩。据初步探测及估算,中国煤系高岭土岩储量达180亿t,全球排名第一。很长时间以来,富含高岭土的煤矸石被当成废弃尾矿垃圾倒掉,侵占河道、土地,污染水源,不但造成资源严重浪费,更严重污染了生态环境,煤系高岭土岩的开发利用是提高煤炭绿色环保开采利用的重要路径之一。
  我国煤系高岭土资源主要分布在东北和西北的石炭-二叠纪煤系中,据对全国主要矿区统计,煤系高岭土探明储量为14.42亿t,其中以内蒙古准格尔煤田的资源最多,达8.1亿t,我国煤系高岭土主要产出省区储量统计,见表1。


我国煤系高岭土主要产出省区储量统计
  
  煤系高岭土锻烧后,具有白度高、质地柔软、分散悬浮性好、绝缘和耐火等理化性质,可广泛应用于陶瓷制造、造纸、油漆涂料、生物化工等行业。


煤系高岭土岩物理化学性能概况
 
  2、煤系高岭土岩市场供需格局
  (1)生产情况

  中国、美国、鸟兹别克斯坦、德国、捷克、巴西等国家是全球最主要的高岭土产区,2012年全球高岭土产量为3400万t,中国产量625万t,排名第一,占全球总产量的18.4%;美国高岭土产量为590万t,占全球总产量的17.35%,排名第二。


2012年全球高岭土产量概况
 
  内蒙古和山西是我国煤系高岭土主产区,国内煤系高岭土生产加工以锻烧研磨为主,生产加工企业当前近50家。据不完全统计,总产能50万t以上,其中产能在万吨以上的企业有20家左右,另外还有近10家在建及改扩建企业,主要分布在晋陕蒙等煤炭生产区。
  (2)市场格局
  从市场需求分析,造纸、陶瓷、耐火材料是煤系高岭土岩3大主要下游需求产业,其中,普通加工高岭土岩用于耐火材料生产,而高端高岭土岩则主要用于生物医药、高级涂料、国防军工、尖端材料加工等领域。


2012年全球高岭土应用领域分布
 
  从全球市场看,美国、英国、中国、澳大利亚为煤系高岭土岩主要出口国。据统计数据显示,美国每年约向欧洲、亚洲等地区出口高岭土约360万t;英国高岭土加工产品几乎全部向欧洲出口,每年约为260万t;中国年出口量为130万t左右,主要销往日本、韩国等亚太地区;澳大利亚主要出口精加工的高岭土产品,年出口量约为20万t,主要销往日本、韩国等亚太地区及部分欧洲国家。
  (3)消费特征
  从消费结构看,陶瓷生产、耐火材料及造纸加工为我国煤系高岭土3大主要消费领域。据历史数据统计,2015年国内锻烧高岭土消费量约437万t,陶瓷、造纸、涂料3大产业的消费量最大,总计约为405万t,其中陶瓷产业消费200万t,占比45%;造纸消费165万t,占比37%,涂料消费40万t,占比9%。2015年我国锻烧高岭土加工应用行业消费结构见图1。


2015年我国煅烧高岭土应用行业消费结构
 
  当前,我国国内高岭土需求量稳步增长,尤其是品质优良的高端高岭土加工产品远不能满足市场消费需求。另外,尽管在全球高岭土市场上,我国是高岭土出口大国,但处于低附加值产品或原料出口阶段,高品质精加工高岭土市场占有率仍然非常低。
  3、煤系高岭土岩市场需求预测
  (1)陶瓷行业需求

  高岭土属于黏土类塑性矿物材料,是陶瓷生产加工的基本原料。经锻烧加工后的超细高岭土可以提高陶瓷的白度,增加陶瓷表面光洁度,还可以提高陶瓷的剪切强度。我国是陶瓷制品生产大国,陶瓷生产尤其是高端陶瓷加工产品以高岭土为原料制造的历史十分悠久,当前,主要需求产品为建筑、卫浴、日用3大种类,另外还有少部分特种陶瓷材料也需要添加优质高岭土。
  我国陶瓷制造业主要产品可分为建筑陶瓷、卫浴陶瓷、日用陶瓷3大类。据行业数据统计,2015年我国建筑陶瓷产量为100亿m2,卫浴陶瓷制品产量为17195万件,日用陶瓷产量267亿件。其中,日用陶瓷产量占世界产量62%以上,位居世界第一。
  据中国建筑卫生陶瓷协会印发的《建筑陶瓷、卫生洁具行业“十三五”发展指导意见》预测,到2020年,我国建筑陶瓷市场需求量为90亿m2,卫浴陶瓷需求量约2.5亿件,日用陶瓷需求量约300亿件。
  据有关数据统计,2005年我国陶瓷产业高岭土消费量约110万t,2010年我国陶瓷产业高岭土消费量约为140万t。结合上述对我国陶瓷产量预测结果,预测到2020年,我国陶瓷行业高岭土需求量将达到300万t左右,其中高档瓷原料约为60万t。2020年我国陶瓷用高岭土消费量预测见表5。


2020年我国陶瓷用高岭土消费量预测
 
  (2)造纸行业需求
  煤系高岭土岩的另一大消费产业为造纸工业。高岭土在纸业生产中主要起填料和涂料作用。由于木质纤维之前存在间隙,会影响纸张的光滑度及密度,加入高岭土后,可以很好的充填消除木质纤维之间的大量间隙,使纸张密度及平滑度都得到提升。涂料是涂在纸张表面,使生产出来的纸张表面光滑和光亮整洁,具有不透明性和“可印性”。
  彩色印刷中的铜版纸就是片状高岭土作为优质涂层原料,使纸张具有较好的表面光泽和白度并能使纸张更有效地吸收印刷油墨,极大改善油墨吸附性、光泽度和减少印刷斑点。另外,钛白粉是造纸用的一种较为昂贵的材料,也是作为填料,并起增白作用,高岭土可以很好的替代钛白粉,使纸张生产成本得到有效控制。高岭土替代钛白粉尤其适用于刮刀涂布机。
  在具体指标方面,造纸涂料主要是对高岭土加工产品的纯度、白度、粘浓度和细度有要求。例如:对高级加工纸涂料ZT-OA要求白度≥90.0%,<2μm含量≥90.0%,粘度浓度(500
mPa·s固含量)≥68.0%,Al2O3含量≥37.00%。
  近年来我国造纸工业发展迅速,每年以约15%的速度递增。当前,我国人均年用纸已达50kg左右,但与发达国家人均年用纸90kg左右仍有较大差距。
  据中国造纸协会调查资料显示,2015年全国纸及纸板生产企业约2900家,纸张现有总产能1.3亿-1.4亿t,开工率约80%。全国纸及纸板生产量10710万t,较2014年增长2.29%;纸张消费约10300万t,较2014年增长2.95%。2015-2017年,预计行业每年新增产能400万-600万t,新增产能逐年减少。预计2016-2020年每年淘汰落后产能300万t,行业开工率将每年上升0.7pct,行业景气将逐步改善。2020年,全国造纸产量预计为16500万t左右。
  2015年国内造纸行业高岭土消耗量约165万t,依据历史数据及未来造纸行业产量的发展趋势,预测到2020年,全国造纸行业高岭土需求量约为255万t,其中国内产量约占65%左右。


2020年我国造纸行业高岭土需求量
 
  (3)耐火材料需求
  高岭土由于具有很高的耐火度,故常用来生产耐火材料。利用高岭土生产的耐火材料分为熟料黏土制品和半酸性黏土制品两种。有些煤系高岭土经锻烧加工后,由于杂质或者加工工艺的因素,颜色虽然不是白色,但却是制造耐火材料的良好原料,因此它对高岭土矿的综合利用具有重要意义。
  高岭土在耐火材料生产中,主要是用作各种窑炉的内衬,用以制造柑祸、砖瓦,另外还有水泥混凝土等。根据使用环境不同,耐火材料分为碱性和酸性,酸性由氧化硅、氧化铝制成,碱性由橄榄石、镁石、白云石等制备成。
  根据中国耐火材料行业协会统计,2015年全国耐火材料产量2615.19万t,同比降低6.51%;高岭土消费量12.6万t,同比降低5.31%。当前耐火材料行业面临产能过剩和市场需求趋缓的双重压力,预计未来产量仍有一定下降空间,之后趋于稳定。据业内专家预测,到2020年,我国耐火材料产量在2500万t左右,则相应的高岭土需求量为12.4万t左右。


2020年我国耐火材料用高岭土消费量预测
 
  (4)化工涂料需求
  高岭土在油漆涂料生产中主要是作为充填骨架,同时,由于高岭土具有优良的分散性且化学性质稳定、耐腐耐火,用其作为涂料生产添加剂,可以改善涂料的吸附能力及遮盖能力。另外,钛白粉是涂料的生产原料,该原料价格较为昂贵,高岭土可以部分替代该产品,从而大幅降低涂料的生产成本。
  不同粒径的高岭土加工产品可用于生产不同类型的油漆涂料。例如,相对大粒径高岭土粉可用于生产暗色涂料,而粒径较细的高岭土则可用于生产亮度较高、粗糙度要要求较高的油漆涂料。大量焙烧高岭土和淘洗高岭土则用于浅色墙壁的涂料,也用于金属制品中的底漆。部分高岭土经过特殊的工艺加工后,具有疏水性能,可用于生产部分以油为底层的涂料。
  我国建筑涂料产品生产企业集中于华东沿海城市和华南区域,其中,华东区域上海、江苏和浙江三地的建筑涂料产量约占全国建筑涂料产量的30%-35%;华南区域广东和湖南两地的建筑涂料产量也约占全国建筑涂料产量的30%-35%。
  虽然我国涂料生产技术有了很大的进步,且涂料产量位列世界前列,但在高端涂料生产领域,尤其是国防军工方面,如隐身涂料、耐超高温涂料、航空航天涂料等仍与国际先进水平差距较大,当前主要依赖进口,而这些领域同样需要高岭土精加工产品作为原料或者添加剂。
据《中国涂料工业“十三五”发展规划》,2020年我国涂料总产量将达2200万t,则高岭土加工产品需求量预计在65万t左右。


2020年我国涂料行业用高岭土消费量预测
 
  (5)其他行业需求
  其他行业主要是指农药、塑料、橡胶、石化、材料与尖端科学、国防军工等领域,该类领域对高岭土岩需求虽然较小,但对高岭土岩的产品质量与等级有较高要求,且近年来,该类行业需求量在逐步增加。初步预测,到2020年,其他行业对煤系高岭土的需求量将达到10t左右。
  4、预测结果分析
  随着我国产业技术的进步及加工工艺的不断改进,下游产业对煤系高岭土锻烧加工产品的需求将逐年上升,预计到2020年,我国煤系高岭土锻烧加工产品下游行业市场消费需求量将达到665万t左右。


2020年我国煅烧高岭土下游行业需求预测
 
2020年高岭土需求结构预测
  
  从预测结果看,高岭土加工行业应用需求总体呈现以下特征。
  (1)下游应用行业领域及应用范围不断扩大,对高岭土加工产品的需求总量在持续增长。
  (2)涂料行业尤其是高端涂料,将逐步取代耐火材料,成为除陶瓷及造纸行业外的第三大高岭土消费行业,到2020年,涂料行业高岭土消费比重将达到10%左右。
  (3)耐火材料随着国民经济的转型升级及整体行业产能过剩的影响,其对高岭土需求当前处于饱和期,到2020年缓慢下降并维持在12万t左右。
  (4)其他行业对高岭土高端加工产品的需求将持续增长,主要是指尖端材料科学、特种工业陶瓷、国防军工、农药、石化、化妆品等。
  5、结论
  陶瓷、造纸、涂料在未来较长时间内仍然是高岭土的主要需求消费行业,尤其是新型陶瓷、高端造纸、高级涂料,对高岭土的加工质量与品质的要求越来越高。另外,其他行业诸如国防军工、特殊材料等领域的需求也在逐步上升,所以,我国应瞄准高尖端煤系高岭土加工产业的发展,通过升级加工工艺及装备水平,提升产业的竞争力,以在全球高岭土市场中逐步取得相应的地位。


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