新品上市氧化铝基础知识及产业链分析

一、氧化铝概况

氧化铝,又称三氧化二铝,化学式为Al2O3,在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。是由铝土矿经拜耳法、烧结法等工艺生产先获得氢氧化铝,再经加热分解的脱水产物,是一种白色粉状或砂状物。难溶于水,无臭、无味、质极硬,易吸潮而不潮解(灼烧过的不吸湿)。氧化铝是典型的两性氧化物,能溶于无机酸和碱性溶液中,几乎不溶于水及非极性有机溶剂;熔点℃。

根据用途不同,氧化铝分为两大类:一类用作电解铝原料,称为冶金级氧化铝;另一类是用于陶瓷、化工、制药等领域的非冶金用氧化铝,称为特种氧化铝,也叫化学品氧化铝。目前全球95%氧化铝用于电解铝冶炼和生产,而用作其它用途的仅占5%左右。

目前,我国发布执行的氧化铝标准有两个:一是国标《氧化铝》(GB/T-),该标准适用于由铝土矿、再生氧化铝原料等作为原料生产的、用作熔盐电解法生产金属铝用的氧化铝,也适用于生产刚玉、陶瓷、耐火制品及生产其他氧化铝化学制品用原料的氧化铝;二是行业标准《冶金级氧化铝》(YS/T-),仅适用于熔盐电解法生产电解铝所用的氧化铝,即冶金级氧化铝。氧化铝有十几种晶型,其中α-氧化铝,β-氧化铝,γ-氧化铝三种较为常见。

α-氧化铝:所有氧化铝中最稳定的物相,也是氧化铝的最终相,该晶型中的离子共同构成无数个共面的完整八面体,使得α-氧化铝具有极高的稳定性,熔点高、耐磨性好、硬度大,在陶瓷、磨具、耐火材料以及远红外发射方面应用广泛。在酸碱性方面,α-氧化铝一般呈中性;一般不具备催化活性。

β-氧化铝:以铝酸盐的形式存在,属于层状结构,具有高密度、高强度、强导电

性、强耐热性、强吸附性,活性稍强于α-氧化铝,目前作为一种功能材料,已应用为新能源汽车蓄电池的固体电解质。

γ-氧化铝:尖晶石结构,表面分布有大量活性中心,因此具有极强的活性,通常作为催化剂使用;同时具有强吸附力,可作为荧光灯管的发光材料。

α-氧化铝是氧化铝的最终相,其他晶型属于不稳定的过渡相,通过煅烧可得α-氧化铝;该过程中晶体结构发生转变,离子排布的有序度提升。未经特指的氧化铝一般是稳定的α-氧化铝晶型。

二、氧化铝生产工艺

从氧化铝的生产工艺来看,根据矿石品位的不同,分为烧结法、拜耳法以及联合法三种制备方式,高品位铝土矿采用拜耳法生产,中低品位铝土矿采用联合法或烧结法生产(烧结法的能耗大约是拜耳法的3倍)。

烧结法工艺流程有以下几个主要工序:将铝土矿、石灰石和纯碱等按配比制成细磨料浆;进行烧结、溶出和脱硅程序后,制取铝酸钠溶液;溶液经过碳酸化分解后,析出的氢氧化铝和碳酸钠母液分离;将氢氧化铝焙烧最终形成氧化铝。

拜耳法的工艺流程大致有以下几个主要工序:铝土矿破碎后和烧碱混合制成合格原矿浆;进行原矿浆的预脱硅、稀释及赤泥的沉降分离;沉降分离物经过晶种分解得到氢氧化铝;氢氧化铝经分离洗涤、焙烧得到氧化铝。

拜耳-烧结联合法用于处理氧化铝与氧化硅质量比为5-7的中等品位铝土矿,其特点是用烧结法系统所得的铝酸钠溶液来补充拜耳法系统中碱损失。

目前全球90%的铝业公司都在使用拜耳法生产氧化铝。在拜耳法生产氧化铝过程中,每生产1吨氧化铝,消耗铝土矿2.1-2.7吨,烧碱0.12-0.14吨,煤炭0.3-0.5吨,石灰0.2-0.9吨,1.95吨氧化铝可生产1吨电解铝,使用不同品位的铝土矿会影响烧碱和煤炭用量导致用矿成本的差异。

由于我国的铝土矿多为品位较低的一水硬铝石型铝土矿,因此在使用国产矿生产时,多采用高温拜耳法、烧结法以及拜耳-烧结联合法。

氧化铝生产成本主要包括原材料成本和制造费用。其中,原材料成本主要包括铝土矿、烧碱和能源等,年以上各项占比分别约为39.7%、15.6%和25%;制造费用主要包括人工费用、折旧及修理费用,合计占比约为15.7%。

三、氧化铝产业链

从产业链来看,氧化铝处于整个铝产业链的中游冶炼端,就其自身来看,氧化铝产业链结构较为简单,上游原料供给端包括铝土矿、烧碱、标煤以及石灰,最重要的下游需求端是电解铝,生产1吨电解铝需要消耗约1.9-2吨氧化铝,其次为非冶金用途需求。上游铝土矿来看,我国铝土矿资源禀赋不足,对外依赖度高,与非洲几内亚形成强联动,需警惕地缘政治和贸易风险外溢影响,做好预案加强风险应对能力。中游氧化铝来看,全球氧化铝贸易格局重塑,我国进口及国内氧化铝竞争,整体产能严重过剩,利润挤压倒逼行业转型洗牌,行业集中度提高,定价存疑难。下游需求端来说,电解铝产能天花板已定,对氧化铝的需求形成限制。

四、氧化铝期货合约

根据上期所发布的氧化铝期货合约征求意见稿,氧化铝交易单位为20吨/手;报价单位为元(人民币)/吨;最小变动价位为1元/吨;涨跌停板幅度为上一交易日结算价±4%;合约月份为1~12月;交易时间为上午9:00~11:30,下午1:30~3:00和上期所规定的其他交易时间。

氧化铝交易保证金比例合约挂牌之日起为5%,交割月前第一月的第一个交易日起为10%,交割月份第一个交易日起为15%,最后交易日前二个交易日起为20%。

对用于交割的商品来说,征求意见稿中提到,交割氧化铝应当是交易所批准的注册品牌或者交易所认可的生产企业生产的氧化铝(由交易所另行规定并公告)。交割氧化铝的主要化学成分和主要物理性能应当符合国标GB/T-AO-1或者AO-2牌号的规定。交割商品必备单证,国产商品应当提供注册生产企业出具的产品质量证明书;进口商品应当提供交易所指定检验机构出具的质检证书、产地证明书、进口货物报关单、海关代征增值税。

就其标准仓单而言,氧化铝仓库标准仓单的有效期为该批次产品最早生产日期起天以内,并且该批次产品应在生产日期起的60天内进入指定交割仓库方可制成标准仓单。每一标准仓单的国产氧化铝,应当是同一企业生产、同一注册商标、同一牌号、同一包装规格的商品组成,并且组成每一标准仓单的氧化铝生产日期应当不超过连续15日,且以最早日期作为该标准仓单的生产日期。每一标准仓单的进口氧化铝,应当是同一企业生产、同一牌号、同一生产日期、同一包装规格的商品组成。

五、影响氧化铝价格的因素

01宏观经济形势

进口氧化铝在我国氧化铝供给中占有一定比例,同时,我国每年会出口一定量氧化铝作为海外市场的供给,宏观经济形势及相关政策的变化一定程度上会影响到我国氧化铝的贸易流向,进而影响到价格。

其次,氧化铝最重要的需求端铝是目前应用非常广的有色金属品种,特别是在发达国家或地区,铝的消费已经与经济的发展高度相关。当一个国家或地区经济快速发展时,铝消费亦会出现同步增长。同样,经济的衰退会导致铝在一些行业中消费的下降,导致铝需求和价格的波动,进而传导影响到氧化铝的需求和价格。

02成本

氧化铝的生产成本主要由矿石成本、烧碱成本、能源成本以及其他成本构成,矿石、烧碱以及能源成本三者约占总成本的76%,其中铝土矿成本最为主导。

就铝土矿成本而言,国产矿用矿成本和进口矿用矿成本存在较为明显的地区差异。对于国产矿价格来说,广西、贵州一带由于自然禀赋优势,矿石品位相对较高,开采矿石成本比较低,矿石价格较低;山西一带矿石品位比较低,采矿成本比较高,且近年来受到开采限制,产量受限,导致价格偏高。此外,近几年各地的限制开采政策,使国产铝土矿的价格都有不同幅度的上涨,而由于国内铝土矿品位较低,在生产中会消耗更多的烧碱和能源从而增加成本。

以河南为例,使用1吨国产矿石的烧碱消耗为-kg左右,比使用几内亚铝土矿高出kg左右,比起低温进口矿,国产矿能耗方面也会多增加70-元/吨左右的成本。对于进口矿石价格来说,距离港口较近的地区,如山东省,使用进口矿石的成本较低,而位于内陆的地区,用进口矿成本较高。此外,进口矿石的价格也会影响到国内氧化铝厂对使用矿石的选择,在进口矿价格低于国产矿时,会选择使用进口矿生成。动力煤、烧碱价格则主要受市场行情影响。

03供求关系

供求关系直接影响着商品的市场定价,当市场供求关系处于暂时平衡时,该商品的市场价格会在一个窄小的区间波动;当供求关系处于失衡时,价格会大幅波动。在期货市场上,投资者可


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