铜产业链碎片化：冶炼端是如何影响铜价的？

1824年第一个铜垄断组织卡特尔—铜冶炼协会 （Copper Smelters Association）在英国的斯旺西成立。凭借着先进的冶炼工艺，世界各地的铜矿被运送到斯旺西的冶炼厂的进行加工，其精炼铜的产量占到了世界产量的45%以上。冶炼厂发行“铜票”并投标从各种矿山购买矿石，这种模式间接的决定了铜价。后来随着冶炼、勘探技术的发展，冶炼和开采逐渐分散化，斯旺西的铜卡特尔也在1867年就早早解散。

进入21世纪后，铜的冶炼模式似乎又回到了这种“矿山至冶炼厂”的模式里，只不过这一次中国成为了新的世界冶炼中心。那么目前铜的冶炼模式又是如何影响铜价的？通过碎片化铜的冶炼环节去研究冶炼企业的工艺、产能、成本、利润等问题，有助于我们对精炼铜供需以及铜价的波动产生更加深刻的理解。

1，从矿石到市场—铜冶炼工艺的发展和进步

19世纪早期，斯旺西冶炼厂使用的威尔士冶炼工艺让冶炼燃料由木材变为了煤炭，并通过新型的反射炉将铜矿石冶炼成精铜。1865年欧洲人James Elkington发明了电解精炼法，更高纯铜的铜被生产出来。随着技术的进步越来越多的冶炼技术层出不穷，目前世界上生产电解铜的冶炼方法主分为两大类：火法冶炼和湿法冶炼。目前精炼铜产量的85%以上是用火法冶炼生产的，湿法冶炼生产的精炼铜占15%左右。

1.1火法炼铜

火法冶炼是目前铜冶炼的主要形式。在这个过程中，开采出铜矿在矿场被粉碎、研磨、浮选成含铜量在20-30%的铜精矿，除了铜外，铜精矿中铁和硫各约占30%，金、银和其他贵金属也有微量回收。铜精矿是火法冶炼的原料，然后通过熔炼、吹炼、精炼等环节形成阴极铜。更细节的流程见下表。

火法炼铜主要应用的方法主要有三种类型反射炉、电炉、闪速炉。中国的冶炼技术主要是恩菲工程和白银有色(行情601212,诊股)等公司自主研发的氧气底吹熔炼和白银炉熔炼。

闪速炉在冶炼的过程可以利用硫化物氧化的反应热进行冶炼，非常的节能。2000年，闪速/连续技术的使用占铜冶炼总产能的59%。到2020年，这一比例上升到65%。反射炉则由于没有充分利用硫的热值，而且它们的废气中二氧化硫浓度很低，硫酸的回收是不经济的，大气污染也很严重。它的产能占比从2000年的20%下降至2020年的7%。电炉一直被限制在电力非常便宜的地区占比一直较低。中国的技术也在迅速扩张，其最高出现在2004年。目前的产能占比约为18%。

1.2湿法炼铜

湿法冶炼又被成为SX-EW（solventextractionandelectrowinning/溶剂萃取-电积），它与浸出技术相结合，主要可分为两步：第一步，溶剂萃取（SX）。主要是从浸渍溶液中提取铜富液（通过浸出获得）。第二步，电积（EW）。是一种电镀工艺，使提取的铜富液被电铸。在这一步骤中，电流通过被提取材料的镀液，使铜沉积到金属板上，产生高纯度的铜。湿法冶炼占铜生产量的10%～20%，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。

2，世界铜冶炼现状

2.1 粗铜冶炼现状

粗铜是火法炼铜中粗炼环节的产物，粗炼环节是指从铜精矿到冰铜再到粗铜的过程，2020年，全球粗铜产量达到2110万吨。最近，通过浸出工艺直接从矿石中回收铜的趋势有所增加。一级冶炼厂使用铜精矿作为他们的主要原料来源（有些也使用废铜）。二级铜冶炼厂以废铜为原料

2021年全球粗炼产能最大的冶炼厂是中国江西铜业(行情600362,诊股)的贵溪冶炼厂，在产能排行前20的冶炼厂里中国冶炼厂的产能为3250千吨，占比达到40.4%。除了中国以外，智利、德国、日本也是重要的粗铜产出国。

2.2 精炼铜冶炼现状

精炼铜是湿法炼铜以及火法炼铜中精炼环节的产物，精炼环节是指从粗铜到阳极铜再到精炼铜的过程。2020年世界精炼铜产量达到2450万吨。随着湿法炼铜（SX-EW）技术的出现，从浸出矿石中提炼出的精铜数量逐年增加，上世纪60年代末，占全球精炼铜产量的2020年这一比例增加到16%。

从全球精炼铜产量的地区分布来看，1990年精炼铜产量最高的地区是:美洲（4250千吨），其次是欧洲（3004千吨）。2020年世界主要地区:亚洲（14169千吨），而1990年这一数值为2505千吨。

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