一、草酸系列產(chǎn)品定義及用途
草酸系列產(chǎn)品包括工業(yè)草酸、精制草酸及草酸鹽三大子系列產(chǎn)品。
工業(yè)草酸是指達到國家標準(GB/T1626-88)的草酸。用途十分廣泛，可應(yīng)用于制藥、化工等行業(yè)。比如在化學工業(yè)中用于生產(chǎn)各種草酸鹽、草酸酯、草酰胺、染料等化工產(chǎn)品等。
精制草酸是由工業(yè)草酸精制后生產(chǎn)的高純草酸。產(chǎn)品質(zhì)量指標高于國家標準(GB/T1626-88)。精制草酸與工業(yè)草酸相比，金屬離子雜質(zhì)含量低，產(chǎn)能性能更為優(yōu)越。精制草酸主要用于在電子工業(yè)里加工電子材料、清洗線路板等;在冶金工業(yè)里用于高純稀土金屬沉淀提純;其它方面的應(yīng)用包括鈷鹽生產(chǎn)、分析試劑、醫(yī)藥業(yè)、催化劑等化工原料。
草酸鹽是金屬、金屬氧化物或堿與草酸形成的鹽類，含有草酸根離子。常見的草酸鹽包括草酸亞鐵、草酸鋁、草酸鈷、草酸鈉、草酸銅等。各種草酸鹽廣泛應(yīng)用于陶瓷電容器化工原料，硬質(zhì)合金加工材料以及電鍍鋁著色材料的生產(chǎn)，電子器材清洗液的制備，還用于金屬表面處理、貴金屬提取、大理石瓷磚拋光、織物皮革后整理等等。
二、我國精制草酸行業(yè)發(fā)展概況
我國精制草酸工業(yè)化生產(chǎn)較國外起步較晚，但隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，中國精制草酸行業(yè)的資源優(yōu)勢、人力成本優(yōu)勢、上下游行業(yè)優(yōu)勢以及政策優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)并發(fā)揮出重大作用，使我國的精制草酸行業(yè)發(fā)展很快，目前我國已經(jīng)成為全球最大的精制草酸生產(chǎn)國和出口國，全球絕大多數(shù)精制草酸產(chǎn)自我國。
隨著行業(yè)的發(fā)展，草酸行業(yè)將逐漸形成工業(yè)草酸、精制草酸、草酸鹽等衍生產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也將由現(xiàn)階段以工業(yè)草酸為主，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)草酸、精制草酸和草酸衍生產(chǎn)品共存，構(gòu)成低中高產(chǎn)品階梯結(jié)構(gòu)。精制草酸和草酸鹽均是草酸行業(yè)的中高端產(chǎn)品，是伴隨著草酸下游行業(yè)的需求而產(chǎn)生的。
精制草酸行業(yè)的發(fā)展與下游行業(yè)息息相關(guān)，我國的精制草酸目前主要應(yīng)用在高端稀土提純、電子陶瓷、鈷鹽、PTA催化劑回收、磁性材料、合金粉材料、鋰電池正極材料等行業(yè)。相比與工業(yè)草酸，精制草酸金屬離子雜質(zhì)含量低，產(chǎn)品性能更為優(yōu)越，有利于工業(yè)草酸下游高端工業(yè)產(chǎn)品的客戶提高自身產(chǎn)品質(zhì)量。此外，精制草酸對設(shè)備腐蝕性較小，可降低草酸下游高端工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備的維護成本。隨著我國精細化工行業(yè)的不斷深化和升級，目前我國精制草酸在下游行業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域也在逐步擴展和深化，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。從行業(yè)發(fā)展角度，精制草酸以及衍生產(chǎn)品將是工業(yè)草酸未來的主要發(fā)展方向。
三、目前我國精制草酸行業(yè)主要生產(chǎn)企業(yè)
目前，我國精制草酸行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)僅有少數(shù)幾家，行業(yè)生產(chǎn)精制草酸的主要技術(shù)為普通提純方法與多級閉路循環(huán)系統(tǒng)技術(shù)。同時我國精制草酸行業(yè)正處于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、淘汰落后產(chǎn)能的關(guān)鍵階段，采用傳統(tǒng)的甲酸鈉法生產(chǎn)工藝的企業(yè)，在行業(yè)市場競爭及相關(guān)環(huán)保政策法規(guī)的約束下，逐漸處于競爭弱勢地位，而在傳統(tǒng)碳水化合物氧化法基礎(chǔ)上改良升級的企業(yè)，憑借其豐富的行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗和改良技術(shù)，具備明顯的優(yōu)勢地位。在經(jīng)歷了合肥東風化工廠的破產(chǎn)和山西原平化工有限責任公司的異地搬遷之后，目前生產(chǎn)精制草酸的主要企業(yè)有以下兩家：
1、山東豐元化學股份有限公司
山東豐元化學股份有限公司于2008年4月整體變更為股份有限公司，公司注冊地址為山東省棗莊市臺兒莊區(qū)萬通路北首，注冊資本7268.48萬元。公司生產(chǎn)的產(chǎn)品包括工業(yè)草酸、精制草酸、草酸鹽、硝酸和硝酸鈉等，主導(dǎo)產(chǎn)品為草酸(包括工業(yè)草酸和精制草酸)，其中，工業(yè)草酸產(chǎn)量約6萬噸，精制草酸約1萬噸。產(chǎn)品主要銷售地區(qū)為華北、華東、西北和華南地區(qū)。目前該公司使用改良碳水化合物氧化法生產(chǎn)工藝，該工藝在傳統(tǒng)碳水化合物氧化法的基礎(chǔ)上，對原料分解、結(jié)晶合成、尾氣處理等工序進行改良升級，從而大幅提升了草酸的收率，優(yōu)化了產(chǎn)品結(jié)晶效果，并使尾氣中的氮氧化合物得到充分吸收，優(yōu)于國家環(huán)保標準，實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。
在精制草酸生產(chǎn)方面，該公司采用了多級閉路循環(huán)技術(shù)工藝將各個獨立生產(chǎn)車間設(shè)計成以TDS人機系統(tǒng)為核心的一整套流水線生產(chǎn)裝置，用于工業(yè)草酸的深加工，可生產(chǎn)不同規(guī)格和級別的精制草酸，且所產(chǎn)精制草酸具有純度高、質(zhì)量優(yōu)等特點，目前這項技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先地位。
2、牡丹江鴻利化工有限公司
該公司位于黑龍江省牡丹江市，前身為牡丹江化工五廠，曾主導(dǎo)制定了中國工業(yè)草酸國家標準(GB/T1626-88)，是國內(nèi)同行業(yè)中首家通過ISO質(zhì)量認證的企業(yè)，擁有自營進出口權(quán)。企業(yè)的主要產(chǎn)品有：工業(yè)草酸、專用草酸系列、精制草酸系列、甲酸、甲酸鈉、草酸二乙酯、四甲基胍、元明粉等十余種主副產(chǎn)品。由于該公司采用甲酸鈉合成法生產(chǎn)草酸在成本上相對處于高位，為保障產(chǎn)品利潤率，該公司近年來逐步加大了精制草酸的生產(chǎn)量。目前公司精制草酸年產(chǎn)量約2萬噸，工業(yè)草酸年產(chǎn)量約3萬噸。
在精制草酸生產(chǎn)方面，該公司采取普通提純的方法，對工業(yè)草酸進行反復(fù)提取，生成精制草酸，此工藝對于工業(yè)草酸的消耗較大。
四、我國精制草酸行業(yè)市場前景分析
精制草酸的上游原材料主要是工業(yè)草酸;下游行業(yè)主要包括了高端稀土、高端醫(yī)藥、電子信息、鋰電池、電子陶瓷、鈷鹽行業(yè)等，這些下游行業(yè)的發(fā)展對精制草酸具有較大的牽引和驅(qū)動作用，其需求變化直接決定了精制草酸行業(yè)未來的發(fā)展狀況。
(1)高端稀土行業(yè)
稀土是稀缺資源，我國是稀土資源最豐富的國家，稀土資源探明儲量約為3,600萬噸，占據(jù)全球稀土儲量的36%。同時，我國也是世界第一大稀土生產(chǎn)國、出口國和消費國。2000年以來我國稀土行業(yè)發(fā)展迅猛，稀土產(chǎn)量穩(wěn)步提高，2010年我國稀土礦產(chǎn)品產(chǎn)量為12萬噸，占全球的97%。
在高端稀土材料提純領(lǐng)域，精制草酸市場未來前景十分廣闊。精制草酸是提煉鑭、銪等高端稀土元素的必要原材料，利用精制草酸實現(xiàn)高純度稀土的提取、分離，稀土收率大于99%。鑭、銪等高端稀土元素是生產(chǎn)稀土催化材料、稀土發(fā)光材料、稀土貯氫合金等新型稀土材料的重要原材料。新型稀土材料在磁懸浮列車軌道建設(shè)、汽車尾氣處理、照明節(jié)能以及電動車能源供應(yīng)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。隨著新型稀土材料未來需求量的擴大，將打開精制草酸需求空間。
(2)精細化工行業(yè)
我國精細化工行業(yè)是草酸的重要消費領(lǐng)域，也是草酸行業(yè)未來發(fā)展新的增長點。在此領(lǐng)域主要是將工業(yè)草酸進一步深加工制成高純及電子級精制草酸、草酸鹽和草酸酯等精細化工產(chǎn)品。這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋰電池正極材料、鈷鹽、電子陶瓷、磁性材料、合金粉材料以及PTA催化劑回收等新能源、新材料以及節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域。尤其是鋰電池正極材料領(lǐng)域，新能源汽車的推廣將帶動草酸亞鐵和精制草酸需求的快速增長。
1)PTA催化劑回收領(lǐng)域
PTA是對苯二甲酸的簡稱，其用途比較集中，90%以上都用于生產(chǎn)聚對苯二甲酸乙二醇酯，是生產(chǎn)聚酯纖維(滌綸)、樹脂、膠片及容器樹脂的主要原料，被廣泛應(yīng)用于化纖、容器、包裝、薄膜生產(chǎn)、輕工、電子等多個領(lǐng)域。
目前中國是世界上最大的PTA消費市場，也是產(chǎn)能大國，2010年產(chǎn)能達到1,600萬噸，同比增長為7%，預(yù)計2015年將達到2,200萬噸，但國內(nèi)PTA市場仍存在很大的一部分需求要靠進口彌補。
在PTA的生產(chǎn)中需要價格昂貴的醋酸鈷和醋酸錳等貴金屬催化劑。當前PTA生產(chǎn)工藝會造成一定程度的貴金屬催化劑浪費，提高生產(chǎn)成本且污染環(huán)境。目前各石化企業(yè)使用改良的美國杜邦公司的草酸沉淀法，可有效回收PTA母液中90%的金屬鈷及75%的金屬錳，大大提高催化劑返用次數(shù)，降低催化劑使用成本，每噸PTA需消耗0.6-1公斤的精制草酸用于回收催化劑。考慮到部分老裝置并不使用草酸回收工藝，預(yù)計2015年P(guān)TA產(chǎn)業(yè)用精制草酸使用量在1.8萬噸左右。
2)鈷鹽領(lǐng)域
鈷鹽生產(chǎn)中精制草酸是必要的原材料，通過精制草酸可以制作草酸鈷，草酸鈷又是制作金屬鈷的必要原料。金屬鈷主要用于生產(chǎn)硬質(zhì)合金、鈷磁合金、鈷鋰電池正極材料等領(lǐng)域。鈷鹽生產(chǎn)工藝是利用精制草酸與氨水融合反應(yīng)制得草酸銨，然后與硫酸鈷或氯化鈷融合反應(yīng)制得草酸鈷，之后再利用草酸鈷制作氧化鈷或金屬鈷，每生產(chǎn)1噸草酸鈷消耗約1.04噸精制草酸。預(yù)計2015年，鈷鹽行業(yè)對精制草酸的需求量將達到3萬噸左右。
3)電子陶瓷領(lǐng)域
電子陶瓷是指在電子工業(yè)中能夠利用電、磁性質(zhì)的陶瓷，是通過對表面、晶界和尺寸結(jié)構(gòu)的精密控制而最終獲得具有新功能的陶瓷，是通信、廣播、電視、雷達、儀器儀表等電子設(shè)備中不可缺少的組成部分。
精制草酸深加工的草酸鹽是生產(chǎn)電子瓷基體的重要原材料，使用草酸鹽生產(chǎn)的電子瓷基體具有純度高、性能優(yōu)異等特點。同時草酸鹽也是生產(chǎn)電子陶瓷濾波器、諧振器、鑒頻器、陷波器、介質(zhì)陶瓷濾波器等的基礎(chǔ)材料，使用草酸鹽生產(chǎn)的電瓷濾波器性能更優(yōu)、穩(wěn)定性更好。電子陶瓷的生產(chǎn)工藝是將四氯化鈦和精制草酸的溶液添加到含有鋇化合物等溶液中進行反應(yīng)制作草酸氧鈦鋇等草酸鹽，再利用這些草酸鹽生產(chǎn)電子瓷基體，每生產(chǎn)1噸電子陶瓷材料需耗用約0.2-0.4噸精制草酸制成的草酸鹽，隨著全球工業(yè)、通信業(yè)的發(fā)展，電子陶瓷的需求將穩(wěn)步增長，帶動整體產(chǎn)業(yè)對精制草酸的需求量，2015年預(yù)計草酸鹽的需求量在2.6萬噸左右。
4)磁性材料領(lǐng)域
磁性材料是用途十分廣泛的功能材料，通常認為，磁性材料是指由過度元素鐵、鈷、鎳及其合金等能夠直接或間接產(chǎn)生磁性的物質(zhì)，其被廣泛應(yīng)用于程控交換機、計算機、移動電話、汽車電子產(chǎn)品、家用電子產(chǎn)品、節(jié)能照明等眾多領(lǐng)域。
草酸深加工的草酸鹽是生產(chǎn)各類高端磁性材料的必要原材料。在磁性材料產(chǎn)業(yè)中主要使用草酸鈷、草酸釹等草酸鹽生產(chǎn)燒結(jié)釹鐵硼磁體、粘結(jié)釹鐵硼磁體、鋁鎳鈷磁體及釤鈷磁體等，使用草酸鹽可以增加磁性材料的磁能積，使其具有良好的矯頑力并提高抗腐蝕和耐高溫性能等，每生產(chǎn)1 噸高端磁性材料需耗用0.008-0.014噸草酸鹽。磁性材料在推動產(chǎn)品升級換代、節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮巨大作用，應(yīng)用于多個領(lǐng)域，未來的發(fā)展?jié)摿薮?。近幾年我國磁性材料產(chǎn)量以15%以上的年增長率遞增，預(yù)計2015年，國內(nèi)磁性材料行業(yè)產(chǎn)能將達150萬噸，對草酸鹽的需求將達到1萬噸。
5)合金粉材料領(lǐng)域
合金粉材料主用應(yīng)用于機械、冶金、化工、航空航天等領(lǐng)域。在此領(lǐng)域，草酸鹽主要用于生產(chǎn)鎳鋁合金粉、超低碳鎳鈷鐵合金、鎳鐵合金及鈷鐵合金等，使用草酸鹽作為介質(zhì)生產(chǎn)的合金粉末具有很強的可壓制性和可燒結(jié)性，可以增加合金的硬度，提高合金材料的堅韌性以及耐高溫、耐磨、耐腐蝕、耐溫氧化等性能。每生產(chǎn)1噸合金粉材料需耗用草酸鹽0.015-0.03噸。預(yù)計2015年合金粉材料產(chǎn)量會增長至90萬噸，對草酸鹽的需求量在1萬噸左右。
6)鋰電池正極材料領(lǐng)域
鋰電池行業(yè)最關(guān)鍵的是電池正極材料生產(chǎn)，目前主要是錳酸鋰、鈷酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰四種材料。磷酸鐵鋰作為正極材料的最大優(yōu)勢在于其極高的循環(huán)次數(shù)，平均循環(huán)次數(shù)可以達到錳酸鋰電池的4倍，同時還具有成本低廉，安全性高，高溫下性能好的優(yōu)點，是最理想的正極材料。目前，中國已將“磷酸鐵鋰正極材料規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究”列入國家高新技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)新材料新技術(shù)領(lǐng)域的重點項目。
草酸亞鐵具有比容量高、循環(huán)后容量衰減率低等優(yōu)點，是生產(chǎn)品質(zhì)穩(wěn)定的磷酸鐵鋰的首選原料，目前中國和美國磷酸鐵鋰主流廠商均采用草酸亞鐵生產(chǎn)磷酸鐵鋰。隨著純電動車產(chǎn)業(yè)大規(guī)模商業(yè)化、太陽能、風電、水力的大型儲能設(shè)施的建設(shè)，磷酸鐵鋰電池在電動自行車，小型電動工具和家用儲能工具的應(yīng)用，預(yù)計2015年中國鋰電池正極材料、磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)對草酸亞鐵的需求量在7.4萬噸左右。如果2020年全球磷酸鐵鋰電池正極材料產(chǎn)量達到十萬噸級別，全球市場對草酸亞鐵需求增量將高達30-40萬噸左右。