銣礦多少錢一噸（銫銣行業）

（報告出品方/作者：國信證券劉孟巒楊耀洪）銫銣基本性質及產業鏈銫（Cesium），元素符號Cs，原子序數55，密度1.88g/cm3，熔點28.4℃，沸點678.4℃。金屬銫呈淡金黃色，非常柔軟，具有延展性。銫的化學性質極為活潑，化合物主要

（報告出品方/作者：國信證券 劉孟巒 楊耀洪）

銫銣基本性質及產業鏈

銫（Cesium），元素符號Cs，原子序數55，密度1.88g/cm3，熔點28.4℃，沸點678.4℃。金屬銫呈淡金黃色，非常柔軟，具有延展性。

銫的化學性質極為活潑，化合物主要包括：碳酸銫、甲酸銫、溴化銫、氯化銫、氟化銫、碘化銫、氫氧化銫、硝酸銫、氧化銫、硫酸銫、銫礬等。

在下游應用方面，作為一種稀有礦種，銫金屬和銫鹽在很多行業具有不可替代性，目前主要應用領域有原子鐘、能源領域、化工領域、醫療領域等。

銣（Rubidium），元素符號Rb，原子序數37，密度1.53g/cm3，熔點38.89℃，沸點688℃。金屬銣呈銀白色蠟狀，質軟而輕，有延展性。

工業上利用的銣的化合物主要有銣氧化物（Rb2O、RbO2、Rb2O2等）、氫氧化銣、碳酸銣、硫酸銣、硝酸銣等。

由于銣和銫具有相似的物理性質和原子半徑，因此二者的下游應用類似，在許多應用中可以互換使用。

但由于銫比銣具有更強的正電性，且銣沒有獨立礦床，通常是生產鋰和銫的副產品，并不比銫更易獲得，使得銫比銣的應用領域更加廣泛。

全球銫資源稀缺，資源集中度高

銫在自然界沒有單質形態，主要以鹽形式極少的分布于陸地和海洋中，全球保有礦石量稀少。

銫具有獨立礦物銫榴石，Cs2O含量在5%～32%，是提取銫的主要原料。

根據USGS的數據顯示，2020年全球偉晶巖型銫礦產資源儲量為21.71萬噸，其中加拿大12萬噸，津巴布韋6萬噸，納米比亞3萬噸，澳大利亞0.71萬噸。

全球銫礦資源非常稀缺，目前可規?；_采的銫榴石資源主要集中于三大礦區：

加拿大Tanco礦區、津巴布韋Bikita礦區和澳大利亞Sinclair礦區。

由于Tanco礦山2010～2013年間發生冒頂，后暫停運營，2017～2018年完成了塌陷區的修復，因此USGS在2016～2019年間沒有將Tanco礦區的保有銫資源統計在內。

2019年6月中礦資源集團股份有限公司100%收購美國CABOT公司特殊流體事業部及其所屬的Tanco礦山后，2020年USGS又增加了加拿大保有偉晶巖銫榴石型銫資源數據，新增的加拿大保有12萬噸銫氧化物資源全部來源于Tanco礦山。

銣資源沒有獨立礦物，主要為鋰和銫的副產品

銣資源總儲量的90%以上存在于鹽湖中，但通常處于微量濃度（約0~20mg/L），開發利用價值有限。

目前大部分銣從花崗偉晶巖中提取，載體礦物主要為鋰云母、鐵鋰云母、銫榴石和鉀長石。

雖然銣比鋰和銫的地球豐度高，但由于不存在富銣礦物，提取難度較大，主要作為銫和鋰的加工副產品產生。

全球銣資源主要集中在納米比亞、津巴布韋和加拿大三國。

根據USGS數據顯示，2020年全球銣資源儲量10.2萬噸，其中納米比亞5萬噸，津巴布韋3萬噸，加拿大1.2萬噸，其他國家1萬噸，資源集中度高。

全球銣消費量較小，近年來消費量維持在10～12噸。

美國是世界上最早生產和應用銣的國家，2018年將銣列入35種關鍵礦物清單。美國對銣的應用80%用于開發高新技術，20%用于特種玻璃、催化劑等領域，每年的消費量為5～6噸。

日本是近20年來世界上銣生產和應用發展最快的國家，2009年7月日本出臺的《稀有金屬保障戰略》將銣作為戰略性礦產，其對銣的應用發展最快的領域是催化劑，特別是有機合成催化劑，目前每年的銣消費量為1～2噸。

中國尚無可供獨立開采的銫銣資源

國內銣銫資源生產以開發固體礦物為主，銣主要以伴生礦產的形式存在，主要來自鋰云母，銫資源主要分布在新疆的阿爾泰地區和江西宜春。

其中早期開發的新疆可可托海礦區，銫榴石精礦含Cs2O 18%-25%左右，鋰云母中含Rb2O 0.9%，是國內重要的銣銫產地。

自可可托海3號礦關閉以來，國內還未見可供開采的獨立銫榴石礦山報道，國內目前所需銫原料主要從國外進口。

國內主要礦區累計探獲的硬巖型保有銫資源量合計6.18萬噸，但絕大部分為難以處理的伴生于鋰云母的銫資源，不具獨立開發利用的價值，一般只是處理鋰云母提取鋰后的尾渣中再次提取銫銣等伴生礦產。

在目前的技術經濟條件下，賦存于鹽湖鹵水中的伴生銣銫資源也不具有獨立開發利用的價值。

目前可行并可供經濟開發利用的銫資源均來源于賦存于偉晶巖中的銫榴石型銫礦產資源。

目前我國Rb2O儲量約為18.4萬噸，基礎儲量約31.1萬噸。

經查明資源量約195.8萬噸，其中硬巖型Rb2O約190.4萬噸，占全國Rb2O資源量的97％。

根據我國銣的賦存狀態，銣礦可分為賦存于云母中的云母型銣礦資源和賦存于長石中的長石型銣礦資源。

鋰云母和鐵鋰云母在江西和湖南以及河南分布較多；長石主要分布在新疆和山西省份；銫榴石主要分布在新疆、四川、云南、江西和湖南等省份。

環保及新興科技領域為銫銣消費核心驅動力

銫銣最大的應用領域是油汽鉆探，甲酸銫作為鉆/完井液在高溫高壓的油氣鉆井過程中有著耐高溫、效率高、環境友好等優點，由于價格高昂，目前的應用主要集中在歐洲，但隨著我國對環保的重視程度提高，以及勘探領域向深水的邁進，未來我國的油氣鉆探領域對甲酸銫的需求量將會成為銫銣需求的巨大增長點。

除油氣鉆探外，應用最為廣泛的用途是催化劑，在生產硫酸的過程中使用硫酸銫作為催化劑可顯著降低SO2排放，從而降低后續尾氣處理費用，隨著我國硫酸產量增加以及對環保的要求愈發嚴格，未來硫酸銫市場前景廣闊。

此外，隨著5G時代的到來以及國家對科技發展的重視，原子鐘、磁流體發電機、離子推進器等高科技領域也會成為銫銣需求的增長點。

由于銫榴石資源的稀缺性以及較高的行業技術壁壘，全球范圍內可實現銫銣鹽量產的公司只有東鵬新材、卡博特公司及美國雅保。

由于無獨立礦石，銣產品平均價格是銫產品的5～6倍，且二者主要應用領域類似，因此銫產品的競爭力遠高于銣產品。

因銣銫鹽市場技術壁壘和供應商集中度雙高，供應商議價能力較強，2020年主要銫鹽產品價格整體呈穩中有進趨勢。

全球三大主要銫榴石礦山

加拿大Tanco礦山

股權結構：

Tanco礦山的礦權歸屬于加拿大鉭業股份有限公司（簡稱Tanco），中礦資源持有Tanco 100%股權。

礦山介紹：

Tanco礦山位于加拿大曼尼托巴省溫尼伯市東北方向160千米，伯尼克湖西北岸處，是典型的鋰-銫-鉭（LCT）型偉晶巖礦床，富含鋰、銫、銣、鉭、鈹、鎵等稀有金屬元素。Tanco礦山是目前發現的最大的銫榴石礦，擁有全球銫榴石資源儲量的80%，氧化銫平均品位達23.3%。

Tanco礦山保有未開采銫礦石資源量11.72萬噸，其中氧化銫含量為1.62萬噸；銫尾礦礦石資源量約為352.22萬噸，其中氧化銫含量約為2.6萬噸，合計Tanco礦山保有氧化銫資源量4.22萬噸。

礦山歷史：

2010～2013年間，Tanco礦區的第14號礦柱發生了兩次冒頂，礦山暫停運營。

2017年8月至2018年7月，Cabot在加拿大地質礦業審查委員會（GMRB）的監督下完成了塌陷區的修復，后繼續進行開采。

2019年中礦資源收購Cabot特殊流體事業部，從而實現對Tanco礦山100%控股。

津巴布韋Bikita礦山

股權結構：

African Minerals持股55.4%，Mavhaire持股16%

礦山介紹：

津巴布韋Bikita礦山是世界聞名的鋰-銫-鉭（LCT）多稀有金屬礦山，也是世界上開采銫榴石的主要礦山之一。

自1911年被發現至今，生產了大量的鋰、銫、鉭等礦物，含礦偉晶巖長約3千米，寬約150-180米，累計探獲有透鋰長石260萬噸（Li2O 4.13%），其中鋰云母中含銣3.73%，鋰輝石200萬噸（Li2O 1.7%），銫榴石10-15萬噸（Cs2O 24%）。該偉晶巖也表現為強烈的分帶特征。

但歷經數十年的開發，其銫榴石型礦石資源基本上消耗殆盡。

澳大利亞Sinclair礦山

股權結構：先鋒公司持股100%。

Sinclair礦山位于西澳Norseman北部35公里處，在2016年被先鋒資源有限公司發現，是在澳大利亞發現的第一個銫榴石礦床，也是繼Tanco礦、Bikita礦后，目前全世界可規?；_采的三大銫榴石礦床之一。

2016年～2019年，Sinclair礦已經完成了第一階段的采礦作業。

在一階段的采探礦過程中，還未達到多金屬礦床中銫榴石礦部分時，共求獲礦石資源量7110噸，氧化銫品位16.4%，包含1166噸銫氧化物。

目前Sinclair礦正在進行第二階段的采探礦過程。

第一階段：

先鋒公司在2016年8～10月的一次探礦活動中發現了銫榴石，2018年9月開始采礦，并于2019年1月完成了第一階段的采探礦工作，本階段的礦山資源情況和銷售情況如下表所示。

第一階段的現金營運盈余為1020萬美元，即氧化銫的平均利潤為6576美元/噸，或礦石（氧化銫品位8.3%）的平均利潤為547美元/噸。

一階段銫榴石礦的剝采比接近70:1。一階段采礦完成后，Sinclair礦山被證明具有進行第二階段采礦的潛力。

第二階段：

在第一階段探礦活動中，發現礦坑北部至少延伸出80米的位置有銫榴石資源，因此先鋒公司制定了第二階段勘探目標，即求獲1000～2000噸氧化銫品位在8%～14%間的礦石資源。

銫銣應用：油氣鉆探為主，科技領域打開新需求

油氣鉆探

甲酸銫是全球唯一能夠工業化生產的銫鹽，也是全球銫鹽下游需求占比最高的產品，主要用來做石油完成液，用于在深井開采中防止鉆頭溶解。

1922年甲酸銫被研發出來后被閑置70余年，直到1995年歐洲人對甲酸銫在海洋深井鉆探方面的應用進行了研究，并實驗于北海油田。

1999年殼牌公司將甲酸銫鹽水作射孔液應用于Shearwater油田，2001年甲酸銫作為鉆井液應用于Huldra 氣田，從此打開了甲酸銫在油氣鉆探領域的應用之路。

近十年來，甲酸銫溶液作為鉆井液、完井液、修井液和懸浮液，已在百余口井中成功使用。

與傳統的固相鉆井液相比，甲酸銫具有明顯優點：

1）含固相鉆井液受高溫影響發生膨潤土膠凝，易形成厚濾餅，甲酸銫等無固相高密度鉆完井液則不會；

2）在高溫下可保持添加劑的性能；

3）對天然氣的溶解度較低，容易發現井涌，能夠及時實施井控措施；

4）當量密度較低、降低了液流的阻力，潤滑性能好，降低了卡鉆的故障率；

5）可被生物降解，對環境的影響小。

油氣鉆探甲酸銫用量：一個深井大約需要用甲酸銫500噸。

銫的高價限制了甲酸銫鉆井液和完井液的應用，為使甲酸銫鉆井液和完井液的經濟效益最大化,需回收利用甲酸銫。

甲酸銫鉆井液的回收分為篩分、離心、化學處理、重力沉降和儲存等5個步驟。甲酸銫鉆井液和完井液的回收再利用率可達80%, 且回收后的基液性能不發生變化。

由于成本和工藝的原因，甲酸銫目前在國內油氣領域中應用較少。

在超高溫高壓鉆完井領域，隨著我國的勘探領域向深水、深層邁進，未來超高溫高壓環境可能成為深層油氣勘探開發面臨的常態，溫度200℃以上，壓力系數2.30以上，安全窗口狹窄等地質條件無法規避。

加之國內對環境的日益重視，環保政策實施力度逐漸加大，甲酸銫在國內油氣領域中的應用將會逐步擴大。

2021年10月中海油研究總院有限責任公司發表了關于南海鶯瓊盆地超高溫高壓氣田的技術可行性評估與關鍵技術研究報告，提出使用甲酸銫完井液，說明我國的油氣公司也將逐漸展開對甲酸銫的應用。

催化劑

中國和日本大部分銫鹽用于催化劑，日本在催化劑領域的用量達到了90%，而有機合成催化劑是近年來的主要增長點，我國生產的產品一部分也出口到日本。

在銫鹽中，硫酸銫用于銫礬催化劑，在環氧乙烷的生產中也用硫酸銫作催化劑；硝酸銫用于石油化工助催化劑，用于甲基丙烯樹脂的生產中；氟化銫則可用于含氟樹脂催化劑、焊接助熔劑；氯化銫可用于醫藥催化劑，也是制取金屬銫的原料。

硫酸銫是前景最好的銫鹽催化劑，可用于工業硫酸生產。

國內硫酸工業目前普遍使用的是釩催化劑，起燃溫度偏高，導致尾氣排放SO2濃度偏高；而硫酸銫起燃溫度低，可降低工作溫度和轉化工段的換熱面積，減少SO2尾氣排放，從而降低后續處理廢氣的費用。

硫酸銫催化劑全球年產量約300噸/年，其中丹麥Topsoe公司100~150噸/年，美國Dupont公司100~150噸/年，德國BASF公司25~50噸/年。

2020年我國硫酸產量9859萬噸，催化劑用量約2.01萬噸；其中低溫催化劑約占1/5，即4026.06噸；硫酸銫在銫·礬低溫催化劑中占比約8%左右，即如果低溫催化劑全部使用銫·礬催化劑，則2020年我國硫酸產量可消耗硫酸銫322.09噸。

但中國市場目前硫酸銫產量僅5~10噸/年，說明硫酸銫在我國存在著很大的潛在市場。

現在中國硫酸產業中廣泛使用的仍然是傳統釩催化劑，隨著國家環保要求的嚴格和工業綠色化的進行，硫酸銫催化劑市場非?？捎^。

若僅要求催化劑中硫酸銫主成分添加含量在95%以上，而對其他雜質含量不做要求，則銫催化劑成本可降低在5萬元/噸，具有較好的經濟性。中國硫酸銫的研發仍處于初級階段，國內產量較少，很大部分需求依靠進口。

原子鐘

為了確定航天器與地球的距離，導航員向航天器發送信號，由于信號以已知的光速進行轉播，因此通過信號往返的時間便能夠計算出距離，通過發送多個信號并進行多次測量就可以計算出航天器的軌跡。

大多數現代時鐘都使用石英振蕩器來計時，但石英鐘并不穩定，一小時后石英振蕩器會偏離至少1納秒；六周后可能會偏離1毫秒，即距離偏離300公里，這對測量快速移動的航天器的位置有著非常大的影響。

原子鐘將石英晶體振蕩器與原子集合相結合，從而實現更高的穩定性。NASA的深空原子鐘在四天后偏離不到1納秒，在十年后偏離不到1微秒，每2000萬年僅偏離不到1秒。

隨著第5代移動技術（5G）時代的到來，對原子鐘的需求將會隨著基站數量的增加而提升。根據綠色和平組織預測，“十四五”期間我國5G基站數量將保持63.6%的年復合增長率，2025年將達到800萬站。

雖然每臺原子鐘里銣銫用量僅為克級，但由于基站數量龐大，外加原子鐘的應用已滲透至多個領域，未來原子鐘對銣銫的需求將會成為銣銫下游需求的增長點之一。

磁流體發電機

用含銫銣及其化合物作磁流體發電機的發電材料（導電體），可獲得較高熱效率。磁流體發電研究最多的是開環磁流體發電裝置，燃氣中的銫銣鹽在高溫下電離放出電子，通過強磁場產生直流電，燃氣再進入蒸氣發電系統二次發電。

一般核電站的總熱效率為29%～32%，而結合磁流體發電可使核電站總熱效率提高到至55%～66%。

由于銫的電離電位更低，磁流體發電機中通常使用碳酸銫。

美國、日本等國均將磁流體發電機列入了國家計劃，并給予了長期支持，我國也積極致力于這方面的研究，但由于技術等問題，我國目前尚無磁流體發電站。

一座60萬千瓦的磁流體發電站，第一次投入的碳酸銫（銣）大約為454噸，每年需要使用碳酸銫（銣）大約3175噸。

可見如果未來能取得更多實用性成果，銫銣鹽在磁流體發電機方面的前景將較為廣闊。

離子推進器

航天運輸領域發展的核心目標包括提高運載能力、降低發射成本及減少發射準備時間等。

傳統的火箭是通過尾部噴出高速的氣體實現向前推進的，離子推進器也是采用同樣的噴氣式原理，但是并不是采用燃料燃燒而排出熾熱的氣體，而是通過電能作用激發高速離子流向后推進。

它所噴出的是一束帶電粒子或是離子，所提供的推動力可能相對較弱，但所需要的燃料要比普通火箭少得多。

只要離子推進器能夠長期保持性能穩定，就最終能夠把太空飛船加速到更高的速度。離子推 進器被廣泛應用于衛星、航天器等領域。

在外層空間使用1KG銫所產生的推力比任何其他燃料大1100倍，其航程是當今使用固體或液體燃料的約150倍。

離子推動發動機（比常規發動機輕10%-15%）被稱為“空間時代”的金屬。

至今，全世界約有200多顆地球軌道衛星和深空探測器，使用過近500臺電推進系統，電推進技術的發展方興未艾，未來使用銫銣離子推進器的衛星數量將越來越多，本領域銫銣需求將大幅提升。

其他領域

藥物治療：

碘化銣（RbI）在1888年就用于治療梅毒，還可用作代替碘化鉀（KI）治療因缺碘引起的甲狀腺腫大、砷中毒后的抗休克藥和眼藥水成分。

1888年溴化銣作為抗癲癇藥物被用于臨床。

銣、銫在精神方面的應用非常普遍，在抗抑郁方面也有較好的作用。氯化銣可用作抗狂躁劑和心境穩定劑的藥物，提高中樞單胺遞質功能或降低受體敏感性從而達到治療目的。

此外，銣還能改善巴金森氏癥患者的運動不能，精神分裂癥總者的運動遲滯和情感淺淡。動物實驗表明，氯化銣能減輕乙醇對中樞神經的抑制和其它的乙醇中毒癥狀，因此，銣對酒精中毒性精神障礙可能有治療作用。

銣與鉀的生化特性相似，故能興奮由鉀中介導致的一些生理效應。銣亦能影響某些神經遞質合成所需的中間代謝產物的生成。

探測器：碘化銫（CsI）是目前探測器的主要的閃爍材料。

閃爍體或熒光體層經X射線曝光后，將X射線光子轉換為可見光，而后由具有光電二極管作用的非晶硅層變為圖像電信號，最后獲得數字圖像。

鈉激活碘化銫晶體可用于X-射線圖像增強管，帶增強管的X-光機具有高分辨率、高強度和高穩定性，且析光低。

鉈激活的碘化銫單晶用于閃爍計數器，廣泛用于港口、碼頭、車站的安全檢測儀、金屬探傷儀、金屬探測儀、深井探測探頭等。

碘化銫晶體作為感光元件在數碼成像的CCD中大量應用。

CsI:Tl晶體曾先后被用于CESR的CLEO 11，LEAR的C.Barrel，SLAC的BaBar，KEK的 BELLE等探測器中，數量近4萬根，約5噸多重。

我國的北京正負電子對撞機（BEPC）升級改造中也選用了CsI:Tl晶體，數量約8000根，重約3噸。

2013年北京譜儀建設全新BESⅢ探測器時也提出使用CsI晶體電磁量能器，提高測量電磁簇 射的能量分辨率和位置分辨率。

隨著閃爍晶體愈來愈多地應用于高能物理和空間研究，醫學成像以及工業檢測和安全檢查等眾多高技術裝備中，這種材料的需求量越來越大，市場前景也更加廣闊。

相關標的：中礦資源

中礦資源的兩大業務板塊為鋰、銫、銣稀有輕金屬資源開發與利用業務，以及固體礦產勘查技術服務和礦權開發業務。

公司是銣銫鹽精細化工領域龍頭企業，于2018年8月收購東鵬新材100%股權，進入了鋰、銫、銣加工銷售領域；于2019年收購Cabot特殊流體事業部，獲得全球最大的銫榴石礦Tanco礦山的礦權，自此布局了“銫資源開發+銫鹽研發與生產+銷售與服務+銫資源回收”的銫全產業鏈。

公司擁有世界主要高品質銫資源（加拿大Tanco礦山）、全球兩大生產基地（加拿大溫尼伯、中國江西省新余市）和甲酸銫回收基地（英國阿伯丁和挪威卑爾根），為眾多行業優質企業提供多元化、定制型的產品和技術支持。

公司的銫鹽產品主要包括碳酸銫、硫酸銫、硝酸銫、氫氧化銫、碘化銫和甲酸銫等，在全球范圍內擁有眾多優質客戶資源，包括中國上海奕瑞影像、濱松光子、富士膠卷、美國贏創、杜邦、希格瑪，丹麥托普索，德國巴斯夫、邦泰，瑞士英力士，日本三菱、住友、旭化成， 韓國LG化學等。

銫榴石礦山資源：

全球銫榴石資源稀缺，公司持股100%的Tanco礦山擁有全球80%的銫榴石資源；Bikita礦區向東鵬新材以及美國雅保提供原材料，并且東鵬新材擁有Bikita礦區銫榴石在中國地區的獨家代理權；澳大利亞Sinclair礦區的銫榴石由先鋒公司開采，且由公司全額包銷。

Tanco礦山保有未開采銫礦石資源量11.72萬噸，其中氧化銫含量為1.62萬噸；銫尾礦礦石資源量約為352.22萬噸，其中氧化銫含量約為2.6萬噸，合計Tanco礦山保有氧化銫資源量4.22萬噸。

銫鹽研發與生產：

由于銫榴石資源的稀缺性以及較高的行業技術壁壘，全球范圍內可實現銫銣鹽量產的公司只有中礦資源和美國雅保。

作為國內少數可大規模量產銫鹽和銣鹽的公司之一，東鵬新材在該細分市場建立了較高的行業地位和品牌知名度，同時在該細分市場的國內市場占有率已達到75%。

考慮到銫銣鹽及鋰鹽產品制備技術等客觀因素，只有制備方法成熟、產品質量穩定的企業才能在市場競爭中占據競爭優勢。

甲酸銫生態運營系統：

公司甲酸銫業務采用生產、租賃+技術服務、回收和提純的甲酸銫生態運營系統，在有效利用銫資源的同時降低了運營成本。

目前由于成本和工藝的原因，甲酸銫在國內油氣領域中應用較少，隨著國內環保政策實施力度的加大以及油氣公司對甲酸銫在增加儲層價值等方面的認識，甲酸銫在國內油氣領域中的應用將會逐步擴大，為此，截止2021H1公司在深圳鹽田港保稅區儲存了7862桶（bbl）、密度2.3g/cm3的甲酸銫產品，為國內業務提前布局。

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