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草酸行业下游需求系列之稀土行业
Data : 2012-01-23

Tags:行业资讯
一、草酸产品定义

草酸(英文名称:Oxalic acid;Ethanedioic acid;Aquisal)又称乙二酸、修酸,是一种二元酸,因其由两个羧基相连,酸性强于其他二元酸并具有较强的还原性。草酸外观为无色透明晶体或粉末,相对于多数强酸,其固体形状更加便于运输与储存。

草酸系列产品包括工业草酸、精制草酸及草酸盐三大子系列产品。

二、工业草酸产品定义及用途

工业草酸是指达到国家标准(GB/T1626-88)的草酸。该标准适用于由发生炉气、黄磷尾气与氢氧化钠合成以及硝酸氧化葡萄糖制得的草酸。主要用于制药、稀土元素、冶炼、纤维漂白等工业。 

草酸是一种重要的化工原料,用途十分广泛,可应用在很多个领域:

(1)在化学工业中,草酸被广泛用于生产各种草酸盐、草酸酯、草酰胺、染料等化工产品,以及用于生产钴—钼—铝催化剂。

(2)医药工业中,可用于制造金霉素、土霉素、四环素、链霉素、维生素B6、苯巴比妥、泛酸钙、冰片、甲碘毗酮酸钠等药品。草酸衍生物二羟醋酸用于制作香料和药品。

(3)在印染和轻纺工业中,用做染色助染剂,纤维漂白剂,织物除锈剂。

(4)在冶金工业中,用以制造电影炭精棒,提炼高纯度镍。

(5)稀土金属冶炼中作金属沉淀剂(如由磷、饰、镧矿中提炼钍和铈)。

(6)在机械加工业中,用于硬质合金的制造。如钨合金钢,合金刀头等。

(7)在制革工业中用做鞣革剂。此外,草酸还广泛应用于金属和大理石的清洗,等等。

三、稀土行业对草酸产品需求量

稀土行业目前是草酸的最大消费领域之一,2010年稀土行业对草酸的需求量占26%。

图表 2 我国草酸下游行业应用结构图

 

 数据来源:中国石油和化学工业协会

    在稀土领域,草酸主要用于稀土矿的开采、稀土产品分离、稀土金属及高端稀土材料提纯等方面。

    稀土是稀缺资源,我国是稀土资源最丰富的国家,稀土资源探明储量约为3,600万吨,占据全球稀土储量的的36%。同时,我国也是世界第一大稀土生产国、出口国和消费国。2000年以来我国稀土行业发展迅猛,稀土产量稳步提高,2010年我国稀土矿产品产量为12万吨,占全球的97%。

    稀土行业为我国国民经济的支柱产业之一,其产品被广泛用于电子信息、半导体、汽车、航空航天、激光制导、国防军工等行业。此外,稀土磁性材料、稀土催化材料、稀土发光材料、稀土贮氢合金等新型稀土材料在磁悬浮列车轨道建设、汽车尾气处理、照明节能以及电动车能源供应等领域的不断应用,使得新型稀土材料的需求持续增长。

    中国稀土分为轻质矿和重质矿,重质矿产量占全国产量的45%,主要分布在南方的江西地区。

    在稀土分离中草酸不是唯一的材料,碳铵和硫铵也可以用于稀土分离。我国在2010年以前,有相当数量的稀土生产企业采用碳铵沉淀和氨水皂化工艺分离稀土,但分离后的产品杂质含量高,产生的氨氮废水处理较难解决。而采用草酸对稀土矿进行分离,不仅收率高,产生的杂质也很少,在环境治理上也有明显优势。用碳铵沉淀法来分离稀土,其收率不足90%,而使用草酸沉淀法分离稀土,收率可达99.5%以上。我国在2010年以前,草酸主要应用在重稀土的分离工序上,且主要用于重稀土的分离提取,据中国石油化学与工业协会数据,2009年稀土行业对草酸的消费量约为5.8万吨。

    2010年,随着国家对于稀土出口方面的政策限制,稀土在国际市场的价格也一路高涨,相对于每吨几十万元甚至一百多万元的稀土价格而言,分离所使用的原材料的价格影响已经非常微小,所以稀土生产企业为了提高稀土的收率,已普遍开始改用草酸进行分离。目前草酸沉淀法在轻、中、重稀土的分离提取工序上均得到了优先采用,每提取1吨稀土需耗用1.2—1.4吨草酸。另外,在重稀土矿开采方面,使用草酸沉淀的方法进行稀土矿的开采,也正逐渐成为行业内优先使用的方法。目前我国重稀土产量约占全国产量的45%,每开采一吨稀土矿需耗用约2.2吨草酸。2010年稀土行业对草酸的消费量约为7.7万吨。

    国家环境保护部2011年2月份正式出台了《稀土工业污染物排放标准》,标准要求现有稀土企业将稀土矿山采选及冶炼污水排放的氨氮指标控制在25mg/L。目前高浓度氨氮废水采用“浓缩结晶回收铵盐”的方法处理可解决排放问题,但存在能耗高、处理成本高、铵盐达不到商用标准等弊端。因此目前彻底解决稀土生产企业氨氮污染的途径是采用无铵(氨)体系的生产工艺,即以钠盐、草酸盐替代铵盐进行沉淀,以及用氧化镁和氧化钙替代氨水进行皂化或非皂化萃取技术,达到无氨氮排放,这给草酸行业带来了机遇。

    同时,2011年8月,工业和信息化部、监察部、环境保护部、国家税务总局、国家工商行政管理总局、国家安全生产监督管理总局联合下发了《关于开展全国稀土生产秩序专项整治行动的通知》,进一步加快规范了稀土冶炼企业对于稀土分离及提纯的工艺整合,致使草酸市场出现供不应求的局面,产品价格一路飙升。

    在高端稀土材料提纯领域,精制草酸市场未来前景十分广阔。精制草酸是提炼镧、铕等高端稀土元素的必要原材料,利用精制草酸实现高纯度稀土的提取、分离,稀土收率大于99%。镧、铕等高端稀土元素是生产稀土催化材料、稀土发光材料、稀土贮氢合金等新型稀土材料的重要原材料。新型稀土材料在磁悬浮列车轨道建设、汽车尾气处理、照明节能以及电动车能源供应等领域应用广泛。随着新型稀土材料未来需求量的扩大,将打开精制草酸需求空间。

    另外,国际市场对于稀土元素的需求继续保持高速增长,中国稀土出口的减少,无法改变稀土元素需求增长的趋势,只能让国外原先处于保护当地资源而停产的稀土开发再度重开,据外电报道美国的稀土矿业公司——莫利矿业计划筹资5亿美元,重启位于加利福尼亚洲的山口稀土矿。该矿山一度曾是世界最大的稀土生产矿,但已经荒废了几十年之久。在国外企业生产草酸总量逐步减少的情况下,国内草酸出口的要求将进一步增大。

    综合以上需求考虑,稀土冶炼企业将放弃传统的碳氨提炼生产工艺改用草酸提炼。稀土行业对草酸的需求将出现快速增长的趋势,2011-2015年均复合增长率可达24.04%。根据国家国土资源部编制的《全国矿产资源规划(2008-2015)》,2015年以前我国稀土年开采总量将控制在14万吨以内,在重稀土矿开采工序,以重稀土产量占稀土行业产量45%,以开采1吨稀土矿需要消耗约2.2吨草酸来计算,预计2015年我国重稀土行业开采工序对草酸的需求量约13.86万吨。而在稀土分离工序,以分离1吨稀土需要消耗约1.3吨草酸来计算,预计2015年我国稀土行业在稀土分离提取工序对草酸的需求量预计为18.2万吨。所以,预计2015年我国整个稀土行业对于草酸的需求量可达32.1万吨,市场规模约为18.6亿元。同时,由于中国控制稀土生产和出口,美国、加拿大、澳大利亚、越南、哈萨克斯坦将重启或开始稀土开采,日本在震后重建中也会重启对稀土的开发,预计中国出口草酸量也会大幅增加。

图表 3 2005-2015年稀土行业带来草酸市场规模(单位:亿元)


来源:国家石油化工网  



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