金屬鉛用途

文：申萬宏源宏觀 李慧勇 蔡璐婧

多數(shù)基本金屬價格受中國需求影響較大。然而，由于金屬鉛在全球進(jìn)口結(jié)構(gòu)和應(yīng)用上都具有一定獨特性，因此鉛價或為一個反映美國工業(yè)需求的好指標(biāo)。

美國是金屬鉛最大的進(jìn)口國。一方面，美國鉛及其制品的進(jìn)口額占全球比重顯著高于他國，2016年美國進(jìn)口額占全球17.3%，遠(yuǎn)高于第二印度的8.7%和第三英國的6.4%，另一方面，2007-2016年間，美國鉛的進(jìn)口額保持全球第一。

金屬鉛應(yīng)用集中于蓄電池領(lǐng)域。在鉛的全球消費結(jié)構(gòu)中，電池占比80%，而在美國鉛的消費結(jié)構(gòu)中，電池占比更是高達(dá)86%。因此鉛價或可反映美國工業(yè)需求變化。2010年以來，LME三個月期鉛價對美國經(jīng)濟(jì)的拐點具有一定領(lǐng)先性。

在中美經(jīng)濟(jì)背離時期，金屬鉛和螺紋鋼價格走勢分化。2013年二季度至2015年一季度，中國經(jīng)濟(jì)增速從7.6%放緩至7%，同期美國經(jīng)濟(jì)開始復(fù)蘇，GDP增速從1%上升至3.8%。這一時期，螺紋鋼和金屬鉛兩個品種的價格也出現(xiàn)分化，螺紋鋼期貨合約從2013年8月高點3800元/噸一路大降至2015年12月2000元/噸以下。而鉛價卻并未大幅下降，2013年4月至2014年12月，LME三個月期鉛價格在1900至2300美元/噸內(nèi)區(qū)間盤整。

目錄：

1 美國是金屬鉛最大的進(jìn)口國

2 鉛應(yīng)用集中于蓄電池領(lǐng)域

3 鉛價走勢能較好地反映美國經(jīng)濟(jì)

3.1 在中美經(jīng)濟(jì)背離時期，金屬鉛和螺紋鋼價格走勢分化

3.2 鉛價對美國經(jīng)濟(jì)的拐點具有一定領(lǐng)先性

正文：

全球定價的有色金屬價格對需求變動反應(yīng)敏感。我們用一國進(jìn)口額占全球比重來嘗試衡量該國在相應(yīng)金屬品類中的國際定價中的影響力，假設(shè)一國進(jìn)口額占全球比重越大，其對該品類的價格影響往往較大。

多數(shù)基本金屬價格變動反映中國需求，那么是否有一個金屬品類可以較好地反映美國需求呢？我們發(fā)現(xiàn)金屬鉛在進(jìn)口結(jié)構(gòu)和應(yīng)用都具有一定獨特性，或為一個反映美國需求變化的好指標(biāo)。

1 美國是金屬鉛最大的進(jìn)口國

我們選擇金屬鉛來反映美國需求，主要基于兩個方面的理由。

一方面，美國是金屬鉛最大的進(jìn)口國。不僅美國進(jìn)口額占全球比重顯著高于他國，2016年美國進(jìn)口額占全球17.3%，遠(yuǎn)高于第二名印度的8.7%和第三名英國的6.4%，而且2007-2016年美國保持金屬鉛全球進(jìn)口額的第一。

另一方面，在美國進(jìn)口的各個金屬品類中，金屬鉛是美國進(jìn)口額占全球比重最高的品類。在2016年美國進(jìn)口的主要有色金屬品類中，鉛及其制成品的進(jìn)口額占全球的比重最大，為17%。而對于基本金屬鋁、銅及其制品，2016年美國進(jìn)口額占全球的比重依次為13%、6%，因此金屬鉛對于反映美國經(jīng)濟(jì)具有獨特價值。

而鐵礦石價格則能較好反映中國需求。在2016年礦砂、礦渣及礦灰的全球進(jìn)口額中，中國進(jìn)口額占比高達(dá)55%，其中鐵礦石69%。

2 鉛應(yīng)用集中于蓄電池領(lǐng)域

金屬鉛的用途較為單一，主要應(yīng)用于鉛酸蓄電池，還廣泛應(yīng)用于車輛、應(yīng)急系統(tǒng)、電腦和車輛的工業(yè)電池中。鉛還被用于遠(yuǎn)程接入電力系統(tǒng)、負(fù)載系統(tǒng)、玻璃和塑料行業(yè)的化合物中以及用于防輻射。

在全球鉛的消費結(jié)構(gòu)中，電池占比80%；而在美國鉛的消費結(jié)構(gòu)中，電池占比更是高達(dá)86%。因此金屬鉛價或可反映美國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的需求變化。

金屬鉛涉及行業(yè)廣泛，包括電子、汽車制造業(yè)等工業(yè)。在本輪美國復(fù)蘇中，企業(yè)資本開支回升。從標(biāo)普500上市公司數(shù)據(jù)來看，2017年以來，美國標(biāo)普500公司中的可選消費（包括汽車）和信息技術(shù)行業(yè)的資本開支有所上升。

3 鉛價走勢能較好地反映美國經(jīng)濟(jì)

3.1 在中美經(jīng)濟(jì)背離時期，金屬鉛和螺紋鋼價格走勢分化

我們選用螺紋鋼和鐵礦石價格來反映中國需求，金屬鉛價來反映美國需求。其中，螺紋鋼和鐵礦石價格走勢基本一致，并且螺紋鋼的可得時間序列較長。

在中美經(jīng)濟(jì)背離時期，金屬鉛和螺紋鋼價格走勢亦有背離。我們選用螺紋鋼價格來反映國內(nèi)經(jīng)濟(jì)，其一是螺紋鋼和鐵礦石走勢基本一致，其二是螺紋鋼的可得時間序列較長。從實際效果來看，2017年上半年國內(nèi)經(jīng)濟(jì)超預(yù)期時期，螺紋鋼價格能更好反映國內(nèi)經(jīng)濟(jì)。

在中美經(jīng)濟(jì)明顯背離時期，金屬鉛和螺紋鋼價格走勢分化。2013年下半年2015年中美經(jīng)濟(jì)分化。中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，經(jīng)濟(jì)增長放緩，中國GDP增速從2013年二季度7.6%一路下降到2015年一季度7%。同期美國經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，美國GDP同比增速從2013年二季度1%上升至2015年一季度3.8%。兩個品種價格也出現(xiàn)明顯分化，螺紋鋼期貨合約從2013年8月高點3800元/噸一路下降至2000元/噸以下，而鉛價卻并未大幅下降，2013年4月至2014年12月間，3個月LME鉛期貨收盤價在1900至2300美元/噸區(qū)間盤整。

3.2 鉛價對美國經(jīng)濟(jì)的拐點具有一定領(lǐng)先性

2010年以來，3個月LME鉛期貨收盤價對美國經(jīng)濟(jì)的拐點具有一定領(lǐng)先性。比如2012年一季度美國GDP見頂，同年1月LME鉛價開始回落；2013年二季度美國GDP見底回升，5月鉛價也見底回升；2013年三季度美國GDP小幅回落，之前8月鉛價已開始拐頭向下；2015年一季度GDP見頂3.76%，進(jìn)入一段長達(dá)直至2016年二季度的下降期，同時鉛價也開始下降；2016年三季度GDP回升，而鉛價在6月進(jìn)入一段陡峭式上升期。

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鉛—鋅分選

鉛—鋅分離方法較簡單的是使用硫酸鋅就取得滿意的結(jié)果。然而，這種情況很少見到。這是因為鉛鋅礦石除了閃鋅礦有時被鉛和鈣離子污染之外，還常常伴生有黃鐵礦。特別是一種黃鐵礦類型的鉛鋅礦石的硫鋅礦石，硫化鐵含量達(dá)60～70%以上。這樣，僅用硫酸鋅難以將鉛與鋅、硫礦物分離而取得較好的分選效果。此外，在外理鉛—鋅～銅或鉛—鋅—銅～硫礦石時，當(dāng)?shù)V石中含有次生硫化銅礦物時，礦漿中大量銅離子活化閃鋅礦，在這種情況下更難用上述方法使之抑制。從國外選礦實踐來看，鉛鋅分離仍以抑鋅選鉛的氰化工藝為主，其中以氰化鈉—硫酸鋅法更為普遍，其次是氰化鈉—亞硫酸法。后者對次生銅含量較高，含泥較多的礦石往往能獲得較好的分選效果。

加拿大諾娃士柯蒂亞新建的蓋斯河鉛鋅選廠(日處理礦石量為1500噸)。處理碳酸鹽型鉛鋅礦石(含2.8%鉛、4.2%鋅)，在鉛、鋅分選作業(yè)中，采用硫酸鋅—氰化鈉工藝，鉛精礦品位達(dá)72%，鉛回收率為94%，鋅精礦品位達(dá)62%，鋅回收率為92%，鋅精礦中氧化鎂含量僅0.35%。前蘇聯(lián)一個鉛、鋅氧化率高，并含有較多次生銅的薩拉伊爾斯克鉛鋅選廠在采用氰化工藝(硫酸鋅—硫化鈉—氰化鈉)的基礎(chǔ)上補(bǔ)加硫酸銨和硅酸鈉，對提高鉛、鋅回收率，尤其是氧化鋁的回收率特別有效。

鉛鋅分選的無氰工藝除了在日本各選廠中普遍使用的亞硫酸法(包括SO3)和亞硫酸鈉(澳大利亞北布羅肯—希爾)外，前蘇聯(lián)米蘇爾鉛—鋅選廠則采用氮化物—硫酸鋅的分選工藝，近一、兩年來，日本和前蘇聯(lián)分別報導(dǎo)了兩種鉛—鋅分選新工藝。日本中廣吉孝等人指出，將鉛—鋅混合精礦在30℃條件下，用17%H2SO4溶液酸化攪拌7～10分鐘，使方鉛礦表面受到H2SO4作用后生成PbSO4而受到抑制，為鉛—鋅分選創(chuàng)造了抑鉛選鋅的新工藝。前蘇聯(lián)克瓦幸斯克鉛—鋅選廠采用高錳鉀完全取代氰化鈉、不僅提高了鉛精礦品位，降低了鉛精礦中含鋅量，而且還大大簡化了藥劑制度。

銅—鉛分選

鉛—鋅—銅(硫)礦石的分選工藝中，除了銅—鉛與鋅—(硫)分離工藝基本與鉛—鋅分離工藝相同外，主要問題集中在銅—鉛混合精礦的分離工藝上。銅—鉛分離工藝基本上有三種，即抑銅選鉛的氰化法，抑鉛選銅的重鉻酸鹽和亞硫酸(及其鹽)法。目前，各國鉛鋅多金屬礦石選廠逐漸拋棄傳統(tǒng)的氰化法和重鉻酸鹽法，以防止貴金屬被氰化物溶解，避免含氰、含鉻的污水。

亞硫酸對黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦不具抑制作用。由于其對銅礦物表面的清洗，因而有活化銅礦物的作用。亞硫酸鹽對未被氰化的純凈方鉛礦，在礦漿pH值<11以內(nèi)，不受抑制。但對表面被氧化的方鉛礦，則在ph值>5以后受到強(qiáng)烈抑制。在相同亞硫酸鹽1.5公斤/噸用量的情況下，隨著方鉛礦表面氧化程度的加深，方鉛礦被抑制得更厲害。

亞硫酸鹽對銅、鉛礦物的上述選擇性抑制作用，廣泛地應(yīng)用于銅鉛分離工業(yè)生產(chǎn)，由于銅鉛分離前，礦漿經(jīng)攪拌、浮選充氣等過程，方鉛礦表面都不同程序地被氧化，因而可被亞硫酸鹽抑制。在生產(chǎn)實踐中，亞硫酸鹽(或亞硫酸)多與其它抑制劑組合，有利于提高分選效果和穩(wěn)定性。

幾種主要的組合方式如下：

(1)二氧化硫、淀粉法

美國圣橋礦物公司、舊金山礦、麥格芒物和加拿大布倫茲維克選廠均采用此法。圣橋礦物公司所屬勃拉息—克里喀、弗菜圈，洼衣畔納姆等選廠所處理的銅鉛鋅礦石，其銅鉛比例一般為30：1～50：1，甚至達(dá)到10：1～100：1。銅鉛分離采用二氧化硫和淀粉法。分離前加荷性化淀粉0.25～0.5公斤/噸混精，二氧化硫1.5～3公斤/噸混精，控制礦漿pH值4.5～5，攪拌3～5分，可以抑鉛選銅。二氧化硫和淀粉的用量要適當(dāng)，若二氧化硫不夠 ，淀粉將抑制銅。

(2)亞硫酸、礦漿加溫法

在弱酸性回路中，吸附于方鉛礦表面的捕收劑隨礦漿加熱到60℃以上而優(yōu)先解吸，而吸附于黃銅礦上的捕收劑甚至將礦漿加熱到70℃也不解吸。日本花崗堂屋敷和松峰等選廠均采用礦漿加溫法。銅鉛混合精礦吹入蒸汽，礦漿溫度升至60℃后進(jìn)行銅鉛分離。小坂內(nèi)之岱選廠原礦品位銅1.5%鉛1.6%、鋅4.9%。采用二氧化礦和氫氧化鈣控制礦漿pH為5.5，進(jìn)行銅鉛混合浮選。其銅鉛混合精礦加溫至70℃，礦漿pH為5.5，浮銅、抑鉛。獲得鉛精礦品位26%、銅回收率81.8%；鉛精礦品位58.1%，鉛回收率70%。

(3)亞硫酸——硫化鈉法

該法對含黃鐵礦高、泥多、次生硫化銅高的礦石，可得到較好的結(jié)果。

(4)三氯化鐵法—硫代硫酸鈉(Na2S2O3)

該法能抑制被銅離子強(qiáng)烈活化的方鉛礦、對成分復(fù)雜的礦石進(jìn)行有效分離。蘇聯(lián)捷略諾夫斯克選廠原礦成分復(fù)雜，含有原生、次生硫化銅和氧化銅礦物，方鉛礦受銅離子強(qiáng)烈活化。為取代氰化物，用一般亞硫酸鹽法均未取得成效。米哈諾布爾研究院提出了用Fe3+— S2O32-法可以對混合精礦取得穩(wěn)定的分選效果，1977年在捷略諾夫斯克選廠進(jìn)行了抑鉛選銅的工業(yè)試驗，取得了較好指標(biāo)：銅精礦品位30.27%、分離作業(yè)回收率90%；鉛精礦品位68.5%、作業(yè)回收率97%。1979～1980年經(jīng)改進(jìn)后，用硫代硫酸鈉、三氯化鐵作方鉛礦抑劑又進(jìn)行了一系列半工業(yè)和工業(yè)試驗，證明對含次生銅和氧化銅為20～25%的硫化礦石，可以進(jìn)行有效分離，取得較高指標(biāo)。

(5)Nuchar 分離方法

此法為十四屆國際選礦會議上提出的新分離方法，當(dāng)處理難選的、低品位的銅鉛混合精礦時，采用亞硫酸—加熱法或重鉻酸鹽等抑制劑的抑制效果，隨分離給礦中閃鋅礦和黃鐵礦含量的增加而急劇降低。當(dāng)采用亞硫酸—加熱法時，脈石礦泥的存在，則降低銅的浮游速度。新的分離方法是將銅鉛混合精礦用活性炭脫藥，加重鉻酸鈉和水玻璃的等量混合物攪拌，再加CMC抑鉛選銅。與二氧化硫—加溫法相比，半工業(yè)試驗銅精礦品位由27.8%提高到28.7%，分離作業(yè)銅回收率由92.9%提高到94.7%，銅精礦含鉛由3.71%降到0.6%，分離作業(yè)鉛的回收率由79.7%提高到97.4%。

鋅—硫分選

鉛鋅多金屬礦石浮選工藝中，鋅硫分離方法，從國內(nèi)外選礦實踐來看，大多采用石灰抑制硫化鐵礦物(黃鐵礦和磁黃鐵礦)。硫酸銅活化閃鋅礦。個別選廠在鋅硫分離時還采用少量氰化物。值得注意的是加拿大布倫茲威克12號選礦廠處理銅—鉛—鋅礦石使用二氧化硫降低pH值(4.5～4.8)，并用蒸汽加溫方法從含鉛、鋅、銅和FeS2的混合精礦中僅浮選黃鐵礦(浮選pH為5.0～5.3)，改善了分選效果，使鉛精礦品位提高8%。西德梅根選廠使用類似的方法，將鋅—硫混合精礦礦漿加溫至80℃，用二氧化硫在pH為4.6條件下處理，抑制閃鋅礦，浮選黃鐵礦，使鋅精礦品位提高7%，達(dá)到55%。