1、什么是煤系高嶺土
煤炭開(kāi)采過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量煤矸石，當煤矸石中高嶺土巖含量大于80%時(shí)，稱(chēng)為煤系高嶺土巖。據初步探測及估算，中國煤系高嶺土巖儲量達180億t，全球排名第一。很長(cháng)時(shí)間以來(lái)，富含高嶺土的煤矸石被當成廢棄尾礦垃圾倒掉，侵占河道、土地，污染水源，不但造成資源嚴重浪費，更嚴重污染了生態(tài)環(huán)境，煤系高嶺土巖的開(kāi)發(fā)利用是提高煤炭綠色環(huán)保開(kāi)采利用的重要路徑之一。
我國煤系高嶺土資源主要分布在東北和西北的石炭-二疊紀煤系中，據對全國主要礦區統計，煤系高嶺土探明儲量為14.42億t，其中以?xún)让晒艤矢駹柮禾锏馁Y源最多，達8.1億t，我國煤系高嶺土主要產(chǎn)出省區儲量統計，見(jiàn)表1。
煤系高嶺土鍛燒后，具有白度高、質(zhì)地柔軟、分散懸浮性好、絕緣和耐火等理化性質(zhì)，可廣泛應用于陶瓷制造、造紙、油漆涂料、生物化工等行業(yè)。
2、煤系高嶺土巖市場(chǎng)供需格局
?。?）生產(chǎn)情況
中國、美國、鳥(niǎo)茲別克斯坦、德國、捷克、巴西等國家是全球最主要的高嶺土產(chǎn)區，2012年全球高嶺土產(chǎn)量為3400萬(wàn)t，中國產(chǎn)量625萬(wàn)t，排名第一，占全球總產(chǎn)量的18.4%；美國高嶺土產(chǎn)量為590萬(wàn)t，占全球總產(chǎn)量的17.35%，排名第二。
內蒙古和山西是我國煤系高嶺土主產(chǎn)區，國內煤系高嶺土生產(chǎn)加工以鍛燒研磨為主，生產(chǎn)加工企業(yè)當前近50家。據不完全統計，總產(chǎn)能50萬(wàn)t以上，其中產(chǎn)能在萬(wàn)噸以上的企業(yè)有20家左右，另外還有近10家在建及改擴建企業(yè)，主要分布在晉陜蒙等煤炭生產(chǎn)區。
（2）市場(chǎng)格局
從市場(chǎng)需求分析，造紙、陶瓷、耐火材料是煤系高嶺土巖3大主要下游需求產(chǎn)業(yè)，其中，普通加工高嶺土巖用于耐火材料生產(chǎn)，而高端高嶺土巖則主要用于生物醫藥、高級涂料、國防軍工、尖端材料加工等領(lǐng)域。
從全球市場(chǎng)看，美國、英國、中國、澳大利亞為煤系高嶺土巖主要出口國。據統計數據顯示，美國每年約向歐洲、亞洲等地區出口高嶺土約360萬(wàn)t；英國高嶺土加工產(chǎn)品幾乎全部向歐洲出口，每年約為260萬(wàn)t；中國年出口量為130萬(wàn)t左右，主要銷(xiāo)往日本、韓國等亞太地區；澳大利亞主要出口精加工的高嶺土產(chǎn)品，年出口量約為20萬(wàn)t，主要銷(xiāo)往日本、韓國等亞太地區及部分歐洲國家。
（3）消費特征
從消費結構看，陶瓷生產(chǎn)、耐火材料及造紙加工為我國煤系高嶺土3大主要消費領(lǐng)域。據歷史數據統計，2015年國內鍛燒高嶺土消費量約437萬(wàn)t，陶瓷、造紙、涂料3大產(chǎn)業(yè)的消費量最大，總計約為405萬(wàn)t，其中陶瓷產(chǎn)業(yè)消費200萬(wàn)t，占比45%；造紙消費165萬(wàn)t，占比37%，涂料消費40萬(wàn)t，占比9%。2015年我國鍛燒高嶺土加工應用行業(yè)消費結構見(jiàn)圖1。
當前，我國國內高嶺土需求量穩步增長(cháng)，尤其是品質(zhì)優(yōu)良的高端高嶺土加工產(chǎn)品遠不能滿(mǎn)足市場(chǎng)消費需求。另外，盡管在全球高嶺土市場(chǎng)上，我國是高嶺土出口大國，但處于低附加值產(chǎn)品或原料出口階段，高品質(zhì)精加工高嶺土市場(chǎng)占有率仍然非常低。
3、煤系高嶺土巖市場(chǎng)需求預測
?。?）陶瓷行業(yè)需求
高嶺土屬于黏土類(lèi)塑性礦物材料，是陶瓷生產(chǎn)加工的基本原料。經(jīng)鍛燒加工后的超細高嶺土可以提高陶瓷的白度，增加陶瓷表面光潔度，還可以提高陶瓷的剪切強度。我國是陶瓷制品生產(chǎn)大國，陶瓷生產(chǎn)尤其是高端陶瓷加工產(chǎn)品以高嶺土為原料制造的歷史十分悠久，當前，主要需求產(chǎn)品為建筑、衛浴、日用3大種類(lèi)，另外還有少部分特種陶瓷材料也需要添加優(yōu)質(zhì)高嶺土。
我國陶瓷制造業(yè)主要產(chǎn)品可分為建筑陶瓷、衛浴陶瓷、日用陶瓷3大類(lèi)。據行業(yè)數據統計，2015年我國建筑陶瓷產(chǎn)量為100億m2，衛浴陶瓷制品產(chǎn)量為17195萬(wàn)件，日用陶瓷產(chǎn)量267億件。其中，日用陶瓷產(chǎn)量占世界產(chǎn)量62%以上，位居世界第一。
據中國建筑衛生陶瓷協(xié)會(huì )印發(fā)的《建筑陶瓷、衛生潔具行業(yè)“十三五”發(fā)展指導意見(jiàn)》預測，到2020年，我國建筑陶瓷市場(chǎng)需求量為90億m2，衛浴陶瓷需求量約2.5億件，日用陶瓷需求量約300億件。
據有關(guān)數據統計，2005年我國陶瓷產(chǎn)業(yè)高嶺土消費量約110萬(wàn)t，2010年我國陶瓷產(chǎn)業(yè)高嶺土消費量約為140萬(wàn)t。結合上述對我國陶瓷產(chǎn)量預測結果，預測到2020年，我國陶瓷行業(yè)高嶺土需求量將達到300萬(wàn)t左右，其中高檔瓷原料約為60萬(wàn)t。2020年我國陶瓷用高嶺土消費量預測見(jiàn)表5。
（2）造紙行業(yè)需求
煤系高嶺土巖的另一大消費產(chǎn)業(yè)為造紙工業(yè)。高嶺土在紙業(yè)生產(chǎn)中主要起填料和涂料作用。由于木質(zhì)纖維之前存在間隙，會(huì )影響紙張的光滑度及密度，加入高嶺土后，可以很好的充填消除木質(zhì)纖維之間的大量間隙，使紙張密度及平滑度都得到提升。涂料是涂在紙張表面，使生產(chǎn)出來(lái)的紙張表面光滑和光亮整潔，具有不透明性和“可印性”。
彩色印刷中的銅版紙就是片狀高嶺土作為優(yōu)質(zhì)涂層原料，使紙張具有較好的表面光澤和白度并能使紙張更有效地吸收印刷油墨，極大改善油墨吸附性、光澤度和減少印刷斑點(diǎn)。另外，鈦白粉是造紙用的一種較為昂貴的材料，也是作為填料，并起增白作用，高嶺土可以很好的替代鈦白粉，使紙張生產(chǎn)成本得到有效控制。高嶺土替代鈦白粉尤其適用于刮刀涂布機。
在具體指標方面，造紙涂料主要是對高嶺土加工產(chǎn)品的純度、白度、粘濃度和細度有要求。例如：對高級加工紙涂料ZT-OA要求白度≥90.0%，<2μm含量≥90.0%，粘度濃度（500
mPa·s固含量）≥68.0%，Al2O3含量≥37.00%。
近年來(lái)我國造紙工業(yè)發(fā)展迅速，每年以約15%的速度遞增。當前，我國人均年用紙已達50kg左右，但與發(fā)達國家人均年用紙90kg左右仍有較大差距。
據中國造紙協(xié)會(huì )調查資料顯示，2015年全國紙及紙板生產(chǎn)企業(yè)約2900家，紙張現有總產(chǎn)能1.3億-1.4億t，開(kāi)工率約80%。全國紙及紙板生產(chǎn)量10710萬(wàn)t，較2014年增長(cháng)2.29%；紙張消費約10300萬(wàn)t，較2014年增長(cháng)2.95%。2015-2017年，預計行業(yè)每年新增產(chǎn)能400萬(wàn)-600萬(wàn)t，新增產(chǎn)能逐年減少。預計2016-2020年每年淘汰落后產(chǎn)能300萬(wàn)t，行業(yè)開(kāi)工率將每年上升0.7pct，行業(yè)景氣將逐步改善。2020年，全國造紙產(chǎn)量預計為16500萬(wàn)t左右。
2015年國內造紙行業(yè)高嶺土消耗量約165萬(wàn)t，依據歷史數據及未來(lái)造紙行業(yè)產(chǎn)量的發(fā)展趨勢，預測到2020年，全國造紙行業(yè)高嶺土需求量約為255萬(wàn)t，其中國內產(chǎn)量約占65%左右。
高嶺土由于具有很高的耐火度，故常用來(lái)生產(chǎn)耐火材料。利用高嶺土生產(chǎn)的耐火材料分為熟料黏土制品和半酸性黏土制品兩種。有些煤系高嶺土經(jīng)鍛燒加工后，由于雜質(zhì)或者加工工藝的因素，顏色雖然不是白色，但卻是制造耐火材料的良好原料，因此它對高嶺土礦的綜合利用具有重要意義。
高嶺土在耐火材料生產(chǎn)中，主要是用作各種窯爐的內襯，用以制造柑禍、磚瓦，另外還有水泥混凝土等。根據使用環(huán)境不同，耐火材料分為堿性和酸性，酸性由氧化硅、氧化鋁制成，堿性由橄欖石、鎂石、白云石等制備成。
根據中國耐火材料行業(yè)協(xié)會(huì )統計，2015年全國耐火材料產(chǎn)量2615.19萬(wàn)t，同比降低6.51%；高嶺土消費量12.6萬(wàn)t，同比降低5.31%。當前耐火材料行業(yè)面臨產(chǎn)能過(guò)剩和市場(chǎng)需求趨緩的雙重壓力，預計未來(lái)產(chǎn)量仍有一定下降空間，之后趨于穩定。據業(yè)內專(zhuān)家預測，到2020年，我國耐火材料產(chǎn)量在2500萬(wàn)t左右，則相應的高嶺土需求量為12.4萬(wàn)t左右。
（4）化工涂料需求
高嶺土在油漆涂料生產(chǎn)中主要是作為充填骨架，同時(shí)，由于高嶺土具有優(yōu)良的分散性且化學(xué)性質(zhì)穩定、耐腐耐火，用其作為涂料生產(chǎn)添加劑，可以改善涂料的吸附能力及遮蓋能力。另外，鈦白粉是涂料的生產(chǎn)原料，該原料價(jià)格較為昂貴，高嶺土可以部分替代該產(chǎn)品，從而大幅降低涂料的生產(chǎn)成本。
不同粒徑的高嶺土加工產(chǎn)品可用于生產(chǎn)不同類(lèi)型的油漆涂料。例如，相對大粒徑高嶺土粉可用于生產(chǎn)暗色涂料，而粒徑較細的高嶺土則可用于生產(chǎn)亮度較高、粗糙度要要求較高的油漆涂料。大量焙燒高嶺土和淘洗高嶺土則用于淺色墻壁的涂料，也用于金屬制品中的底漆。部分高嶺土經(jīng)過(guò)特殊的工藝加工后，具有疏水性能，可用于生產(chǎn)部分以油為底層的涂料。
我國建筑涂料產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)集中于華東沿海城市和華南區域，其中，華東區域上海、江蘇和浙江三地的建筑涂料產(chǎn)量約占全國建筑涂料產(chǎn)量的30%-35%；華南區域廣東和湖南兩地的建筑涂料產(chǎn)量也約占全國建筑涂料產(chǎn)量的30%-35%。
雖然我國涂料生產(chǎn)技術(shù)有了很大的進(jìn)步，且涂料產(chǎn)量位列世界前列，但在高端涂料生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是國防軍工方面，如隱身涂料、耐超高溫涂料、航空航天涂料等仍與國際先進(jìn)水平差距較大，當前主要依賴(lài)進(jìn)口，而這些領(lǐng)域同樣需要高嶺土精加工產(chǎn)品作為原料或者添加劑。
據《中國涂料工業(yè)“十三五”發(fā)展規劃》，2020年我國涂料總產(chǎn)量將達2200萬(wàn)t，則高嶺土加工產(chǎn)品需求量預計在65萬(wàn)t左右。
其他行業(yè)主要是指農藥、塑料、橡膠、石化、材料與尖端科學(xué)、國防軍工等領(lǐng)域，該類(lèi)領(lǐng)域對高嶺土巖需求雖然較小，但對高嶺土巖的產(chǎn)品質(zhì)量與等級有較高要求，且近年來(lái)，該類(lèi)行業(yè)需求量在逐步增加。初步預測，到2020年，其他行業(yè)對煤系高嶺土的需求量將達到10t左右。
4、預測結果分析
隨著(zhù)我國產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步及加工工藝的不斷改進(jìn)，下游產(chǎn)業(yè)對煤系高嶺土鍛燒加工產(chǎn)品的需求將逐年上升，預計到2020年，我國煤系高嶺土鍛燒加工產(chǎn)品下游行業(yè)市場(chǎng)消費需求量將達到665萬(wàn)t左右。
從預測結果看，高嶺土加工行業(yè)應用需求總體呈現以下特征。
?。?）下游應用行業(yè)領(lǐng)域及應用范圍不斷擴大，對高嶺土加工產(chǎn)品的需求總量在持續增長(cháng)。
?。?）涂料行業(yè)尤其是高端涂料，將逐步取代耐火材料，成為除陶瓷及造紙行業(yè)外的第三大高嶺土消費行業(yè)，到2020年，涂料行業(yè)高嶺土消費比重將達到10%左右。
?。?）耐火材料隨著(zhù)國民經(jīng)濟的轉型升級及整體行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩的影響，其對高嶺土需求當前處于飽和期，到2020年緩慢下降并維持在12萬(wàn)t左右。
?。?）其他行業(yè)對高嶺土高端加工產(chǎn)品的需求將持續增長(cháng)，主要是指尖端材料科學(xué)、特種工業(yè)陶瓷、國防軍工、農藥、石化、化妝品等。
5、結論
陶瓷、造紙、涂料在未來(lái)較長(cháng)時(shí)間內仍然是高嶺土的主要需求消費行業(yè)，尤其是新型陶瓷、高端造紙、高級涂料，對高嶺土的加工質(zhì)量與品質(zhì)的要求越來(lái)越高。另外，其他行業(yè)諸如國防軍工、特殊材料等領(lǐng)域的需求也在逐步上升，所以，我國應瞄準高尖端煤系高嶺土加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通過(guò)升級加工工藝及裝備水平，提升產(chǎn)業(yè)的競爭力，以在全球高嶺土市場(chǎng)中逐步取得相應的地位。
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