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未来铜的行情会怎样:铜行业深度研究报告 供需缺口扩大

未来铜的行情会怎样:铜行业深度研究报告 供需缺口扩大2018 年,全球铜矿产量2060 万吨,三大铜矿生产国分别是智利(583 万吨,占比28%)、秘鲁(244 万吨)和中国(149 万吨),美国排名第四位,产量118 万吨,紧随其后的是刚果(115 万吨)、赞比亚(100 万吨)、澳大利亚(95 万吨)、哈萨克斯坦(80 万吨)、印尼(75 万吨)、俄罗斯(74 万吨)、墨西哥(73 万吨)、加拿大(52 万吨)、波兰(40 万吨)。(二)我国铜矿对外依存度高达82% 储量是经过详查或勘探,达到控制或探明的程度,在进行了预可行性或可行性研究,扣除了设计和采矿损失,能实际采出的矿产资源数量,经济上表现为在生产期内,每年的平均内部收益率高于行业基准内部收益率。基础储量是经过详查或勘探,达到控制的和探明的程度,在进行了预可行性或可行性研究后,经济意义属于经济的或边际经济的那部分矿产资源。资源量是指经过勘查后,除去基础储量后的那部分资源数量。可行

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一、全球铜矿储量丰富且集中,主要被寡头垄断

铜在地壳中的含量约为0.01%,在个别铜矿床中,铜的含量可以达到3%~5%。自然界中的铜多以化合物即铜矿物存在。2014 年美国地质调查局对全球铜矿床进行评估,发现已探明铜资源中含铜量约为21 亿吨(基础储量),待勘探的资源预计含铜35 亿吨(资源量)。根据美国资源调查局2015 年数据显示,全球铜储量共约为7.03 亿吨。其中包括:智利2.09 亿吨,澳大利亚0.93 亿吨,秘鲁0.68 亿吨,墨西哥0.38 亿吨,美国0.35 亿吨,中国0.3 亿吨,俄罗斯0.3 亿吨等。从区域分布来看,世界铜资源主要分布在北美、拉丁美洲和中非三个地区。从国家分布来看,主要集中在智利、澳大利亚、秘鲁、墨西哥和美国等;其中智利是世界上铜资源最丰富的国家,其铜金属储量约占世界总储量的29.73%。

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(一)矿产资源储量分类

在《固体矿产地质勘探规范总则》中,根据各勘查阶段获得的矿产资源储量开发的经济意义、可行性研究程度与地质可靠程度,将其分为资源量、基础储量和储量三个大类,细分为16 个类型,并分别给以不同的编号代码。

储量是经过详查或勘探,达到控制或探明的程度,在进行了预可行性或可行性研究,扣除了设计和采矿损失,能实际采出的矿产资源数量,经济上表现为在生产期内,每年的平均内部收益率高于行业基准内部收益率。

基础储量是经过详查或勘探,达到控制的和探明的程度,在进行了预可行性或可行性研究后,经济意义属于经济的或边际经济的那部分矿产资源。

资源量是指经过勘查后,除去基础储量后的那部分资源数量。可行性评价只作了概略研究,或评价结果是不经济的,或是根据区域地质背景和预查收集的有限资料,用综合手段预测的资源数量。

(二)我国铜矿对外依存度高达82%

2018 年,全球铜矿产量2060 万吨,三大铜矿生产国分别是智利(583 万吨,占比28%)、秘鲁(244 万吨)和中国(149 万吨),美国排名第四位,产量118 万吨,紧随其后的是刚果(115 万吨)、赞比亚(100 万吨)、澳大利亚(95 万吨)、哈萨克斯坦(80 万吨)、印尼(75 万吨)、俄罗斯(74 万吨)、墨西哥(73 万吨)、加拿大(52 万吨)、波兰(40 万吨)。

我国的铜矿石属于低储量、高消费,严重依赖进口,近二十年,国内铜矿石的产量与进口量之间的差距不断拉大,到2018 年,国内铜矿产量149 万吨,进口高达657 万吨,对外依存度从1999 年的45%飙升到82%。

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(三)世界铜矿被寡头垄断

目前,世界级超级铜矿(铜金属资源及储量在2000 万吨以上)仅有26 座,约占全球总项目的1.53%,但储量却占世界总储量的39.35%。

全球26 座超级铜矿山中,智利拥有9 座,是拥有超级铜矿最多的国家,全球最大的四座铜矿均位于智利,全球最大的铜矿为智利的Andina Division 铜矿,储量达到1.189 亿吨,目前属于智利国家铜业公司所有。从国家来看,澳大利亚的必和必拓、力拓等公司参与了8 个超级铜矿的投资,其次是智利,参与了7 座超级铜矿的投资,日本也直接参与了6 座超级铜矿的投资。

中国有两座矿山入围了全球超级铜矿名单,分别是紫金矿业的卡莫阿(Kamoa) 铜矿和中铝的西藏多龙矿区。虽与智利、澳大利亚和日本等国相比还有差距,但中国两座矿山均是近年才获取,且潜力巨大。

世界铜矿主要被寡头垄断,我国矿端话语权偏弱。必和必拓、力拓、自由港、智利国家铜业等少数公司控制着全球大部分铜资源,因而市场定价权也多被这些行业寡头掌握。目前世界前20 产能的铜矿山中只有排名第7 位的Las Bambas 铜矿和排名18 位的Toromocho 铜矿属于中国公司。为争夺更多的话语权,中资企业海外找矿积极性高。

(四)罢工是影响铜矿供给的主要因素

据不完全统计从2006 年历史上100 多次罢工的回顾当中可以把罢工分成三类:(1)劳资协议到期重新谈判协议没谈拢,此类型居多;(2)意外事件,例如矿难、医疗条件、工作环境等因素或事件;(3)降薪裁员,例如政策原因导致Grasberg 矿非主动性裁员,Escondida 自主性裁员等。

当矿企亏损逐渐收窄或者由负转正时,罢工大规模发生的可能性最大,带来影响也最大。主要原因是在利润收缩周期当中,矿企倾向于降本增效(主要途径: 裁员降薪,降低分红奖金等),减少投资以减少逆周期中的可能亏损,度过艰难时期;当顺周期来临时,利润表大幅修复,工资、奖金、分红等水平依然维持在前几年逆周期当中的较低水平,工作环境依然维持较差水平,一般也恰逢劳动协议面临重新签订时期,此时劳资双方矛盾相对比较尖锐,罢工开启。

同时,罢工具有一定的传染性,规模大的铜矿一旦出现罢工或劳动纠纷,其他铜矿大概率会采取类似行动,这在历史上出现多次,引发了全球铜供应量的锐减。

根据持续时间比较长、规模比较大的罢工事件对市场的影响,可以得到三个结论:

(1)趋势化行情当中,罢工基本上不会影响趋势性的变化。例如2014 年趋势性下跌的行情当中需求不足是主要矛盾,供给其次,罢工不改变其趋势性变化,影响短期节奏性走势。上行趋势当中,罢工是行情助燃的加速器,如2009 年Spence 罢工42 天,行情加速上涨。

(2)震荡行情当中,或者短期来看,买预期卖事实这一规律依然奏效。罢工当日附近基本上是行情近一两个月的高点,罢工前表现趋势性上涨,然后筑顶,罢工开始后表现颓势下跌。例如2006年Escondida罢工,2007年El Teniente 罢工,2008 年Salvador、Andina 罢工,2010 年Collahuasi 罢工,2017 年Grasberg、Escondida 罢工等等,行情走势大同小异。

(3)不同年份驱动行情的主要矛盾不同,当主要矛盾落在供给端特别是矿时,罢工发挥效应要大于需求端驱动的年份,主要是因为市场的预期在罢工的效应下加强,例如2017 年;反之影响甚微,例如2006 2007 年。

2017 年国外铜矿罢工事件频发,在产矿山产量受到扰动 包括世界最大铜矿Escondida 在内的各大铜矿爆发罢工事件,其中Escondida 铜矿罢工44 天为智利历史上持续时间最久的罢工。致使全球铜矿约40 万吨产出受损,全球铜精矿产量2025.48 万吨,增速由2016 年的5.04%下降到-0.73%。

目前铜矿合同工人占所有工人的比例正在逐年上升,因此合同工人的罢工对铜矿生产造成的影响也会随之上升。此外,根据历史经验,铜价处于上升周期时,铜矿罢工活动往往加剧。所以,2018 年,智利迎来了有史以来最频繁的工资谈判年,有32 份到期合同,矿场进行了32家工会谈判,涉及智利约四分之三的铜产量,约占全球产量的五分之一。目前,均已谈妥。

预计未来几年罢工预期因素将被市场加强,成为不可忽略的因素。首先,工会在没有争取到自己期望的合法权益之前不会轻易罢休。其次,全球大型铜企面临着成本的上涨(能源成本上涨、矿石品位下降、工人工资增加),妥协的难度也较大。在双方妥协的难度都较大的前提下,只有通过激烈的非和平博弈来找到平衡点,也就是罢工。但预计罢工时长不会太长,主要是因为长时间的罢工会大幅拉低全年产量,并且随着铜价的上升,铜企的利润表已经修复,降本增效不再是主要矛盾,增产扩产稳定生产才是追求的目标。

在2020 年之前投产的大型铜矿项目只有Cobre Panama 铜矿,该矿在2018 年会进入试车阶段,真正投产放量会在2019 年,达产时间在2020 年前后。根据现有的数据统计,预计2018 年铜矿供给增加53 万吨金属量,2019 年增加20 万吨,2020 年增加14 万吨。

综上,全球铜储量丰富,但主要集中于智利、澳大利亚和秘鲁,目前全球铜矿产量在2000 万吨左右,主要被智利国家铜业公司、必和必拓、力拓等寡头所控制。我国铜储量低但消费高,严重依赖进口,对外依存度高达82%,迫使我国企业境外找矿积极性高,其中紫金矿业在刚果(金)探勘到的卡莫阿铜矿潜力巨大。另外,罢工是影响铜矿供给的主要因素,在一定程度上影响铜价的走势,预计未来几年罢工预期因素将被市场加强,成为不可忽略的因素。

二、精炼铜以火法工艺为主,我国需求趋稳

从铜矿中开采出来的铜矿石,经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或铜矿砂,铜精矿需要经过冶炼提成 才能成为精铜及铜制品。工业上使用的铜有精铜(含铜99.0%~99.7%)和电解铜(含铜99.9%~99.95%)两种,精炼铜用于制造其他合金、铜管、铜板、轴等,电解铜用于电器工业上,用于制造特种合金、金属丝及电线。

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铜冶金技术的发展经历了漫长的过程,分为火法和湿法两种,但至今铜的冶炼仍以火法治炼为主,其产量约占世界铜产量的85%。

(一)火法冶炼:最主流的炼铜工艺

火法炼铜主要是处理硫化矿,得到的铜叫阴极铜或者电解铜。其优点是原料适应性强,能耗低,效率高,金属回收率高。火法炼铜可分两类:一是传统工艺: 如鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼。二是现代强化工艺:如闪速炉熔炼、熔池熔炼。由于20 世纪中叶以来全球性的能源和环境问题突出,能源日趋紧张,环境保护法规日益严格,劳动成本逐步上涨,促使铜冶炼技术从20 世纪80 年代起获得飞速发展,迫使传统的方法不得不被新的强化方法来代替,传统冶炼方法逐渐被淘汰。随之兴起的是以闪速熔炼和熔池熔炼为代表的强化冶炼先进技术,其中最重要的突破是氧气或富氧的广泛应用。经过几十年的努力,闪速熔炼与熔池熔炼已基本取代传统火法冶炼工艺。

1、工艺流程

火法工艺过程主要包括四个主要步骤:造锍熔炼、铜锍(冰铜)吹炼、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。

  • 造硫熔炼(铜精矿—冰铜):主要是使用铜精矿造冰铜熔炼,目的是使铜精矿部分铁氧化,造渣除去,产出含铜较高的冰铜。
  • 冰铜吹炼(冰铜—粗铜):将冰铜进一步氧化、造渣脱除冰铜中的铁和硫,生产粗铜。
  • 火法精炼(粗铜—阳极铜):将粗铜通过氧化造渣进一步脱除杂质元素,生产阳极铜。
  • 电解精炼(阳极铜—阴极铜):通过引入直流电,阳极铜溶解,在阴极析出纯铜,杂质进入阳极泥或电解液,从而实现铜和杂质的分离,产出阴极铜。

2、工艺分类

(1)闪速熔炼

闪速熔炼(flash smelting)包括国际镍公司因科(Inco)闪速炉、奥托昆普(Outokumpu)闪速炉和旋涡顶吹熔炼(ConTop)3 种。闪速熔炼是充分利用细磨物料巨大的活性表面,强化冶炼反应过程的熔炼方法。将精矿经过深度干燥后,与熔剂经干燥一起用富氧空气喷入反应塔内,精矿粒子在空间悬浮1-3s 时间,与高温氧化性气流迅速发生硫化矿物的氧化反应,并放出大量的热,完成熔炼反应即造锍的过程。反应的产物落入闪速炉的沉淀池中进行沉降,使铜锍和渣得到进一步的分离。这种方法主要用于铜、镍等硫化矿的造锍熔炼。

闪速熔炼在20 世纪50 年代末开始生产,已在四十多家企业推广应用,因为不断改进在节能环保方面有着显著成绩。该工艺技术具有生产能力大、能耗低、污染少等优点,单套系统最大矿铜产能可达40 万t/a 以上,适用于规模20 万t/a 以上的工厂。但是要求原料进行深度干燥到含水<0.3% 精矿粒度<1mm,原料中杂质铅加锌不宜高于6%。工艺的缺点是设备复杂、烟尘率较高,渣含铜比较高,需要进行贫化处理。

闪速熔炼中最具竟争力、发展最快并且工业应用较多的当属奥托昆普闪速熔炼。采用该法生产的铜量约占世界铜产量的三分之一以上。闪速熔炼具有技术成熟可靠,自动化程度高,生产强度大,作业成本低,环境保护好等优势,被称之为标准的清洁炼铜工艺。

奥托昆普闪速炉:该技术是当前世界上最先进的铜冶炼技术,具有节能、环保、高效的特点。而通过计算机在线优化控制系统进行“双闪”铜冶炼技术,更是在世界铜冶炼范围处于领先地位。由于环境要求越来越严厉,而老冶炼厂的P- S 转炉正在过时淘汰,不能满足环境要求;从热平衡问题和造渣问题角度看,采用P-S 转炉,熔炼的冰铜品位很难超过65%,而闪速吹炼由于可以使用高浓度富氧吹炼,热平衡可以保证,因而闪速熔炼的冰铜品位可以达到甚至超过70%,使熔炼的效率很高,符合铜闪速熔炼“四高”——高投料、高品位、高氧浓、高热负的技术的发展趋势。

(2)熔池熔炼

熔池熔炼包括特尼恩特炼铜法、三菱法、奥斯麦特法、瓦纽柯夫炼铜法、艾萨熔炼法、诺兰达法、顶吹旋转转炉法(TBRC)、白银炼铜法、水口山炼铜法和东营底吹富氧熔炼法等。熔池熔炼是在细小的硫化精矿加入熔体的同时,向熔体鼓入空气或工业氧气,在剧烈搅拌的熔池内进行强化熔炼。由于鼓风向溶池中压入了气泡,当气泡通过熔池上升时,造成“熔体柱”运动,这样便给熔体输入了很大的功能。它的炉型有卧、立式、回转式或固定式,鼓风方式有侧吹、顶吹、底吹三种。

熔池熔炼是20 世纪70 年代开始在工业上应用。由于熔池熔炼过程中的传热与传质效果好,可大大强化冶金过程,达到了提高设备生产率和降低冶炼过程能耗的目的。而且对炉料的要求不高,各种类型的精矿,干的、湿的、大粒的、粉状的都适用,炉子容积小,热损失小,节能环保都比较好,特别是烟尘率明显低于闪速熔炼。

奥斯麦特工艺:奥斯麦特顶吹浸没喷枪工艺已经在有色金属和贵金属以及高温处理各种废料的商业生产中得到广泛应用。2003 年底,包括奥斯麦特在南澳大利亚新建的示范工厂在内,全世界有16 家冶炼厂应用奥斯麦特工艺进行商业生产,其中包括中国铜陵的金昌冶炼厂、印度的铜厂和韩国锌公司的再生铜厂家铜厂。奥斯麦特法工厂可以是单台或多台炉子配置,通常不需复杂的物料和烟气处理系统。由于该工艺简单、灵活和能效高 使用奥斯麦特工艺的设备成本比较低。奥斯麦特工艺注重减少外围设备的规模和复杂性 因此在奥斯麦特炉系统内或周围进行低成本改造使客户可以减少尾气处理规模,特别是硫的固定和酸厂、燃料和气体输送系统。原料简单并且给料不需要干燥和磨矿。

(3)再生铜冶炼工艺

再生铜冶炼也是火法冶炼的一种,铜本身是可再生资源,再生铜是炼铜的重要原料,根据国际铜业研究组织(ICSG)数据,在主要发达国家,再生铜产量的比重非常高,其中美国约占60%,日本约占45%,德国约占80%。

再生铜处理工艺取决于原料,约2/3 的高品位铜废料不需要熔炼处理而直接用于铜产品生产,1/3 的废杂铜需要熔炼处理。目前国内外回收利用废杂铜的方法很多,主要可分为两大类:第一类是将高质量的废杂铜直接冶炼成紫精铜或铜合金后供用户使用,称作直接利用;第二类是将废杂铜冶炼成阳极板后经电解精炼成电解铜后供用户使用,称为间接利用。其中,第二类方法根据原料分为高品位和低品位,从冶炼工艺上分为一段、二段和三段法冶炼。

  • 一段法:铜品位>98%的紫杂铜、黄杂铜、电解残极等直接加入精炼炉内精炼成阳极,再电解生产阴极铜。
  • 二段法:废杂铜在熔炼炉内先熔化,吹炼成粗铜,再经过精炼炉—电解精炼,产出阴极铜。
  • 三段法:废杂铜及含铜废料经鼓风炉(或ISA 炉、TBRC 炉、卡尔多炉等)熔炼—转炉吹炼—阳极精炼—电解,产出阴极铜。原料品位可以低至含铜1%。

三段法原料综合利用率高,产出的烟尘成分简单、容易处理,粗铜品位较高,精炼炉操作比较容易,设备生产率也比较高等优点,但又有过程复杂、设备多、投资大且燃料消耗多等缺点。因而,再生铜的冶炼一般采用两段法与三段法相结合的工艺流程,此法有利于降低能耗并提高有价金属的综合回收利用。

(二)湿法冶炼:辅助处理低品位矿和复杂矿

湿法冶炼占铜生产量的10%~20%,是用溶剂浸出铜矿石或铜精矿使铜进入溶液,然后从经过净化处理后的含铜溶液中回收铜的方法。主要用于处理低品位铜矿石、氧化铜矿和一些复杂的铜矿石,生产出的精铜为电积铜。湿法炼铜设备更简单,在矿山附近就近生产,生产成本低,不生产硫酸,无SO2 污染。但杂质含量较高,且炼铜周期长、效率低、产能规模小;贵金属回收困难,回收率不确定;处理黄铜矿精矿的湿法工艺还没有工业应用,存在技术障碍。虽然目前湿法炼铜在铜生产中所占比重不大,但从今后资源发展趋势看,随着矿石逐渐贫化,氧化矿、低品位难选矿石和多金属复杂铜矿的利用日益增多,湿法炼铜将成为处理这些原料的有效途径。

湿法冶炼工艺过程主要包括四个步骤:浸出、萃取、反萃取、金属制备(电积或置换)。氧化矿可以直接进行浸出,低品位氧化矿采用堆浸,富矿采用曹浸。硫化矿在一般情况下需要先焙烧后再浸出,也可在高压下直接浸出。浸出过程常用的溶剂有硫酸、硫酸高铁溶液等。

(三)我国是最大的精炼铜生产国和消费国

2018 年全球精炼铜产量2350.66 万吨,同比增长1.23%,其中中国产量896 万吨,占比38%,智利246 万吨,占比10.5%,日本159 万吨,占比6.8%,美国109 万吨,占比4.7%。而1995 年上述四国的产量占比分别为9%、13%、10%、19%,中国增长了四倍之多,智利、日本、美国均有所减少,其中美国减少到之前的四分之一。

2018 年全球精炼铜消费量2381.8 万吨,同比增长1.53%,其中中国消费量1274 万吨,占比53.5%,美国173 万吨,占比7.3%,德国119 万吨,占比5%,日本104 万吨,占比4.4%。1995 年上述四国的消费量占比分别为9%、21%、9%、12%。

对比铜矿和精炼铜的产量和消费量,我们可以大致得出铜的供给和消费分布。铜的主要生产国是智利、秘鲁、中国、美国、刚果等;铜的主要消费国是中国、美国、日本、德国、韩国;铜的主要出口国是智利、加拿大、秘鲁、墨西哥;铜的主要进口国是中国、美国、日本、法国、英国。

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