世界硫資源及其開發(fā)利用

鮑榮華，郭小兵

(1.國土資源部信息中心　北京　100812； 2.中國地質(zhì)大學(xué)〔北京〕　北京　100083)

1　世界硫資源的分布

世界硫資源較多，但分布較分散。硫有三大類資源，即：①硫鐵礦和伴生硫鐵礦；②天然硫礦；③石油、天然氣、有色金屬硫化物中回收的硫。國外以天然氣、石油回收硫和天然硫為主要工業(yè)來源；我國過去以硫鐵礦中回收的硫為主要來源，近年來其所占比列有所下降，金屬冶煉中的伴生硫回收所占比例不斷上升。目前，全球上述三大類硫資源總量約50億t。另外，石膏和無水石膏中的硫幾乎是無限量的，還有6 000億t硫賦存在煤、油頁巖、富含有機(jī)質(zhì)的頁巖中，但尚缺乏從這些資源中低成本回收硫的方法。中國的硫資源主要包括硫鐵礦基礎(chǔ)儲量13.11億t(以礦石計)、有色金屬伴生硫近0.96億t(以硫計)和天然硫785.9 kt(以硫計)。世界硫資源分布如表1所示。

表1世界硫資源分布(2004年)1)

國家儲量(以硫計)/kt儲量基礎(chǔ)(以硫計)/kt儲量基礎(chǔ)所占比例/%美國80 000230 0006.14加拿大160 000330 0008.81中國209 000381 41010.18法國10 00020 0000.53伊拉克130 000150 0004.00日本5 00015 0000.40墨西哥75 000120 0003.20波蘭100 000300 0008.01沙特阿拉伯100 000100 0002.67西班牙50 000300 0008.01其他630 0001 800 00048.05總計1 549 0003 746 410100.00

注：1)國外數(shù)據(jù)來源《Mineral Commodity Summaries》(2002)，中國數(shù)據(jù)根據(jù)《全國礦產(chǎn)資源儲量通報》計算

硫在原油、天然氣及硫化物礦石中的儲量是巨大的，預(yù)計未來大多數(shù)硫生產(chǎn)加工供應(yīng)是充足的，因為石油和硫化物礦石可以從其產(chǎn)地經(jīng)長途運輸后再加工，硫黃生產(chǎn)可以在非資源所在地進(jìn)行。來自石油和金屬硫化物的硫可以在精煉時回收，即可以在原產(chǎn)國或進(jìn)口國進(jìn)行。煉油廠的硫回收率取決于煉油的環(huán)境法規(guī)，其中大部分法規(guī)正變得更為嚴(yán)格。在可以預(yù)見的未來，僅依靠回收油氣和金屬硫化物礦床中的硫就可保障世界的需求，預(yù)計今后回收硫所占比例將會越來越大，而來自天然硫、硫鐵礦的硫所占比例將會越來越小。

2　世界主要國家的硫產(chǎn)量

世界硫的生產(chǎn)主要是從石油和天然氣中處理回收，其次從含硫金屬礦冶煉回收。2016年，世界硫總產(chǎn)量約76 120 kt，比2015年減少0.5%，其中大部分來自煉油氣回收。從酸性天然氣處理回收的硫產(chǎn)量占世界硫總產(chǎn)量的29%，煉油業(yè)回收的硫約占37%，油砂處理提煉的硫產(chǎn)量占3%。多數(shù)國家硫產(chǎn)量微降或持平，只有美國和日本產(chǎn)量略增(表2)。

表2世界主要國家的硫產(chǎn)量1)

國家或地區(qū)硫產(chǎn)量(以硫計)/kt2012年2013年2014年2015年2016年2)2016年產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量比例/%中國14 03016 25017 00015 90015 70020.62美國9 0009 2109 6309 5409 78012.85俄羅斯7 2706 0607 3006 7206 7008.80加拿大5 9105 8505 9105 7805 5007.22沙特阿拉伯4 0903 9303 3004 9004 9006.44德國3 8203 8803 8003 8003 8004.99日本3 2503 3003 2503 2503 3004.34哈薩克斯坦2 7002 8502 7402 8202 8003.68阿布扎比1 9002 5001 9002 4002 4003.15伊朗1 8801 8902 1002 2002 2002.89智利1 6801 7001 7001 7001 7002.23墨西哥1 7401 8101 8401 4101 4001.84芬蘭1 3507407407407400.97印度1 1902 4302 8302 7302 7003.55朝鮮1 2001 3001 4001 4001 4001.84波蘭1 1601 0801 0701 1309801.29澳大利亞8608608309009001.18卡塔爾8208508208508501.12委內(nèi)瑞拉8008008007007000.92科威特8008208008508501.12意大利7407407407407400.97烏茲別克斯坦5405605405405400.71荷蘭5155155155155100.67巴西4805455405305300.70其他4 5401 6103 0754 5004 5005.91合計72 26572 08075 17076 54576 120100.00

注：1)國外數(shù)據(jù)來源《Mineral Commodity Sumaries》(2016)，中國數(shù)據(jù)根據(jù)中國硫酸工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)計算；

2)估計數(shù)據(jù)

從2008年開始，中國超過美國成為世界最大的硫生產(chǎn)國，2015年用國內(nèi)資源生產(chǎn)硫15 900 kt(折100%硫)，占世界總產(chǎn)量的21.1%，其中：硫鐵礦制硫酸折硫約6 570 kt，占國內(nèi)硫總產(chǎn)量的41.32%；煉油氣、煤化工回收硫黃折硫5 530 kt，占34.78%；國內(nèi)有色金屬冶煉回收煙氣制硫酸折硫3 800 kt，占23.9%。2015年中國硫酸產(chǎn)量為96 730 kt，2016年硫酸產(chǎn)量為88 891 kt。目前，中國是世界上唯一以硫鐵礦為主要硫資源的國家，從硫鐵礦中回收生產(chǎn)的硫產(chǎn)量占世界硫總產(chǎn)量的9%。

美國硫產(chǎn)量居世界第2位，2016年的產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的12.85%，主要由27個州39家公司的103家工廠生產(chǎn)副產(chǎn)品硫黃和硫酸，其中路易斯安那州和德克薩斯州的硫產(chǎn)量占美國總產(chǎn)量的52%，生產(chǎn)的硫黃來源依次是石油精煉、天然氣生產(chǎn)、煉焦回收以及有色金屬冶煉副產(chǎn)；副產(chǎn)硫酸折硫約占美國總產(chǎn)量的6%，由5個州5家公司的7家有色金屬冶煉廠生產(chǎn)，其余均是從石油精煉及天然氣生產(chǎn)中回收。

俄羅斯2016年硫產(chǎn)量居世界第3位，占世界總產(chǎn)量的8.80%，其主要來源于油氣工業(yè)回收、黃鐵礦和天然硫黃生產(chǎn)。

加拿大硫產(chǎn)量排在世界第4位，2016年產(chǎn)量降至5 500 kt，其中從酸性天然氣中回收的硫占49.0%，從油砂行業(yè)回收的硫占41.5%，主要來源于阿爾伯塔省的油砂和天然氣企業(yè)、不列顛哥倫比亞省的天然氣生產(chǎn)公司及該國其他地區(qū)的一些煉油廠。

2016年，沙特阿拉伯硫產(chǎn)量增長了51.52%，達(dá)到4 900 kt；阿布扎比產(chǎn)量增長了2 400 kt，主要是Shah酸性氣田的新項目投產(chǎn)；卡塔爾產(chǎn)量增加了1 380 kt；而委內(nèi)瑞拉和墨西哥硫產(chǎn)量下降較多，降幅分別達(dá)到50.00%和45.65%。

3　世界硫的消費

世界硫的消費主要用于加工生產(chǎn)復(fù)合肥料，約占總消費量的50%；其次是工業(yè)利用。

2015年世界硫視消費量75 300 kt，比2014年略有增長。工業(yè)需求強(qiáng)勁，化肥生產(chǎn)消費的硫酸折硫占總消費量的61.7%。東亞地區(qū)的視消費量估計為35 000 kt，約占世界總消費量的46.5%；北美地區(qū)視消費量為12 000 kt，占15.93%；歐洲和中亞地區(qū)合計消費約7 000 kt，占9.3%。東亞地區(qū)、北美地區(qū)、歐洲和中亞地區(qū)是世界硫消費的三大中心。

2015年，印度的硫消費量降低了3.1%，為3 080 kt，主要用于復(fù)合肥生產(chǎn)，其國內(nèi)硫產(chǎn)量全部來自煉油行業(yè)。2015年美國硫表觀消費量略有下降，至9 180 kt，其國內(nèi)生產(chǎn)的硫黃可以滿足自身對硫的消費。美國約90%的硫消費形式是硫酸，2015年美國地調(diào)局報告其硫?qū)嶋H消費量為11 000 kt，與2014年持平。中國硫酸生產(chǎn)方法較多，包括硫鐵礦制酸、硫黃制酸和冶煉煙氣制酸，特別是后2種生產(chǎn)方法近年來發(fā)展較快。2015年中國硫消費量約為34 550 kt，硫鐵礦視消費量為19 700 kt，同比增長179%；硫酸視消費量97 700 kt，同比增長4.1%。世界主要國家硫消費量如表3所示。

表3　世界主要國家硫消費量(以硫計)1)　kt

注：1)數(shù)據(jù)來源CRU、國際肥料工業(yè)協(xié)會(IFA)及中國硫酸工業(yè)協(xié)會

4　世界硫的貿(mào)易

世界硫貿(mào)易量不到總產(chǎn)量的50%，貿(mào)易形式主要是硫黃(固態(tài)和液態(tài))、含硫有色金屬以及硫酸。

2015年，全球硫貿(mào)易量約為33 000 kt(以硫計)，較2014年增長6.45%，占世界硫總產(chǎn)量的43.8%，中國、摩洛哥、突尼斯、美國、巴西、印度及澳大利亞是世界上最大的硫進(jìn)口國，7國硫進(jìn)口量合計占世界硫貿(mào)易量的72%。2015年，中國、摩洛哥和突尼斯進(jìn)口量上升，美國進(jìn)口量下降，印度、巴西和澳大利亞進(jìn)口量與上年持平，中國仍是最大的硫進(jìn)口國。在出口方面，加拿大出口量繼續(xù)下滑，東歐和中亞地區(qū)的出口量也在下降，沙特阿拉伯、阿布扎比、伊朗和卡塔爾的出口量增加。世界硫的貿(mào)易主要是從油氣產(chǎn)區(qū)流向磷肥產(chǎn)區(qū)。世界主要國家硫貿(mào)易量如表4所示。

表4世界主要國家硫貿(mào)易量(以硫計)1)

國家或地區(qū)出口量/kt2013年2014年2015年2)國家或地區(qū)進(jìn)口量/kt2013年2014年2015年2)加拿大5 3004 4004 000中國10 50010 24011 930俄羅斯3 5003 600哈薩克斯坦3 9003 5006 600摩洛哥3 500突尼斯1 5005 2004 600500沙特阿拉伯2 9003 200阿布扎比2 4002 200伊朗1 1001 400卡塔爾1 9002 00013 000美國3 0002 4002 200巴西2 2002 0002 000印度1 2001 5001 500澳大利亞1 2001 6001 600美國1 7702 0001 700小計22 77022 30025 300小計23 10022 94024 330世界合計31 30031 00033 000世界合計31 30031 00033 000

注：1)國外數(shù)據(jù)來自國際肥料工業(yè)協(xié)會(IFA)，中國數(shù)據(jù)來自中國硫酸工業(yè)協(xié)會；

2)估計數(shù)據(jù)

美國既是世界上重要的硫生產(chǎn)國，又是重要的出口貿(mào)易國和進(jìn)口消費國。由于美國磷肥企業(yè)(硫黃、硫酸的消費者)主要集中在美國東部的佛羅里達(dá)州，因此需從加拿大及墨西哥進(jìn)口硫黃，而美國西部加利福尼亞州從石油和天然氣中回收的硫黃則向南美、北非、澳大利亞、韓國、中國出口。2015年，美國進(jìn)口硫黃2 200 kt，出口1 700 kt；進(jìn)口硫酸1 200 kt，出口60 kt。美國硫黃進(jìn)口來源：加拿大占82%，墨西哥占12%，委內(nèi)瑞拉占4%，其他占2%。硫酸進(jìn)口來源：加拿大占67%，墨西哥占18%，其他占15%?？偭蜻M(jìn)口來源：加拿大占78%，墨西哥占14%，委內(nèi)瑞拉占3%，其他占5%。

2015年，澳大利亞硫進(jìn)口量達(dá)到1 600 kt。澳大利亞對硫的需求大多數(shù)依賴進(jìn)口，80%的硫用于工業(yè)消費，主要是金屬礦石的淋洗。

2015年，中國仍是全球最大的硫進(jìn)口國，進(jìn)口硫黃達(dá)到11 930 kt，進(jìn)口硫酸1 171 kt。進(jìn)口主要來自中東、俄羅斯及東亞地區(qū)，其中中東占50.9%，沙特阿拉伯、阿布扎比、伊朗、哈薩克斯坦是我國最大的進(jìn)口國或地區(qū)。

2015年，世界硫黃的價格走勢與磷酸相似，在9月份前保持堅挺，我國進(jìn)口的硫黃最高價接近200美元/t；9月份后價格開始下降，年底下降至100美元/t左右；到2016年3月，世界硫黃價格降至80美元/t。2015年下半年磷肥市場疲軟，是硫黃價格下降的主要原因。

從美國市場看，2015年美國硫黃離岸價平均為100美元/t，比2014年上升24.9%。

2015年，中國硫黃平均進(jìn)口價149美元/t，硫酸平均進(jìn)口價格為46.7美元/t，比2014年上漲30%；國內(nèi)質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的硫酸9月份前價格在285～340元/t，9月份開始一路下滑，年底降至256元/t，較年內(nèi)高點下降81元/t。

5　結(jié)論及預(yù)測

基于對未來硫產(chǎn)量和需求的預(yù)測，過去10年間持續(xù)出現(xiàn)的缺口關(guān)系將變成潛在過剩，2016年將由2015年的近乎平衡變?yōu)檫^剩2 000 kt。據(jù)IFA預(yù)測，2015—2020年，世界硫產(chǎn)量年均增長4%，預(yù)計到2020年世界硫的總產(chǎn)量將達(dá)到81 000 kt；預(yù)計全球硫消費量每年增長3%，到2020年將達(dá)到78 000 kt，過剩幅度將達(dá)到3 000 kt。預(yù)計2016年后世界硫價格仍將下降。

2016年成為硫供應(yīng)來源的轉(zhuǎn)折點，天然氣處理回收硫?qū)⑷找嬖黾?。西?阿布扎比和沙特阿拉伯)、東歐和中亞(土庫曼斯坦和哈薩克斯坦)的硫產(chǎn)量開始增加，其他地區(qū)略降。2015—2020年，從天然氣中回收的硫每年將增長5%，達(dá)35 000 kt，到2020年將占全球產(chǎn)量的50%,這主要歸功于2010年以來西亞、東歐和中亞大量的天然氣項目投運。在接下來的5年內(nèi)，西亞、東歐和中亞這兩大硫出口地區(qū)將貢獻(xiàn)產(chǎn)量增量的大部分，將占全球產(chǎn)量的30%；到2020年，西亞將主導(dǎo)全球硫貿(mào)易。