铜期货系列专题一：全球主要铜矿潜在生产量

铜期货系列专题一：全球主要铜矿潜在生产量 铜期货系列专题2024年8月 期货（期权）研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 报告摘要： 铜，是最早发现的化学元素，化学符号为Cu，原子序数为29，原子量为63.546u。纯铜是柔软的金属，表面刚切开时为红橙色带金属光泽、延展性好、导热性和导电性高，因此在电缆、电气和电子元件是最常用的材料，也可用作建筑材料，以及组成众多种合金，例如用于珠宝的纹银，用于制作船用五金和硬币的白铜以及用于应变片和热电偶的康铜。铜合金机械性能优异，电阻率很 低，其中最重要的是青铜和黄铜。此外，铜也是耐用的金属，可以多次回收而无损其机械性能。 从区域分布来看，世界铜资源主要分布在北美、拉丁美洲和中非三个地区。从国家分布来看，主要集中在智利、澳大利亚、秘鲁、墨西哥和美国等；其中智利是世界上铜资源最丰富的国家，其铜金属储量约占世界总储量的29.73%。 智利矿产商安托法加斯塔Antofagasta测算全球铜精矿供需平衡结果显示24-26年分别为-40和-120及-120万金属吨。 分析师：王文虎（F03087656，Z0019472）宏源期货研究所 金属研究室 Tel：010-82293558 Email：wangwenhu@swhysc.com 相关研究 《美联储货币政策存变数贵金属市场等待新驱动》，期货日报 《沪镍重心将震荡下移》，期货日报 《铜价重心下移但难回2020年以前水平》，期货日报 《低库存使铜价下跌具有抵抗性》，期货日报 《冲突螺旋式升级间接支撑有色金属》，期货日报 《青山做空伦镍险遭百亿美元浮亏？但镍价终将回归产业运行逻辑》，腾讯财经 《全球镍仍在持续去库短期供需仍然偏紧》，金融界 《央行降准后结构性宽松仍可期》，金融界 《避险需求支撑趋弱，黄金中期中心将下移》，期货日报 《两大因素主导金价走势》，期货日报 《有色重心逐步下移》，期货日报 《沪铜：谨慎追涨》，期货日报 《黄金中长线配置时点仍需等待》，期货日报 目录 一、铜简介3 二、全球铜矿资源分布相对集中5 三、全球主要铜矿基本情况简介6 纵观中国铜期货发展历程，1999年上海期货交易所成功推出阴极铜期货合约，标志着该合约成为我国最早的商品期货之一。至2018年5月28日，铜成为首批在上期标准仓单交易平台进行 交易的商品，实现了期货与现货市场的联动发展。同年9月21日，上海期货交易所开始开展铜期权交易，使铜期权成为我国首个工业品期权品种，从而构建了“一主两翼”的市场发展格局。2020年11月19日，国际铜期货在上海期货交易所的子公司——上海国际能源交易中心成功上市，这标志着铜期货市场开启了国际化的新征程。 库存管理方面，沪铜期货的指定交割仓库共有18家，设有23个存放点，总库容约为119万 吨，注册品牌生产企业达到59家。国际铜期货指定交割仓库有8家，均位于自贸区内，总库容为 22.5万吨，注册品牌生产企业为39家。在交易结算制度上，沪铜期货CU在上海期货交易所以含税价格进行交易结算，遵循完税+保税的交割制度，仅对境内投资者开放。而国际铜期货BC则可在上海国际能源交易中心以净价进行交易结算，遵循报税交割制度，为境内外的投资者提供了共同的参与平台。鉴于中国铜期货市场受到国内外投资者的广泛关注，我们将通过撰写铜期货系列专题报告，梳理铜产业的上下游发展现状，旨在为投资者深入了解铜产业链及其潜在交易策略提供参考。 一、铜简介 铜（英语：Copper），是最早发现的化学元素，化学符号为Cu（源于拉丁语：Cuprum[3]），原子序数为29，原子量为63.546u。纯铜是柔软的金属，表面刚切开时为红橙色带金属光泽、延展性好、导热性和导电性高，因此在电缆、电气和电子元件是最常用的材料，也可用作建筑材料，以及组成众多种合金，例如用于珠宝的纹银，用于制作船用五金和硬币的白铜以及用于应变片和热电偶的康铜。铜合金机械性能优异，电阻率很低，其中最重要的是青铜和黄铜。此外，铜也是耐用的金属，可以多次回收而无损其机械性能。 铜是在自然界中可以直接使用的金属的其中一种（天然金属），这使得其在公元前8000年时 被多个不同地区的人们使用，在数千年之后，铜在公元前5000年成为首个从硫化矿石中冶炼出的 金属；在公元前4000年成为第一个在模具中塑形的金属，更在公元前3500年与另一种金属锡锻造成了人类史的第一个合金——青铜。在古罗马时期，铜矿大多在塞浦路斯开采，同时也使这种金属得到最初的名字Cyprium（也就是塞浦路斯的金属），之后演变为Cuprum（拉丁语），而现在常用的copper则是于公元1530年前后第一次被使用。 铜是一种典型的亲硫元素，在自然界中主要形成硫化物，只有在强氧化条件下形成氧化物，在还原条件下可形成自然铜。在地壳上已发现铜矿物和含铜矿物约计250多种，主要是硫化物及其类似的化合物和铜的氧化物、自然铜以及铜的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐类等矿物。其中，能够适合选冶条件可作为工业矿物原料的有16种。即自然元素：自然铜（含铜近100%）；铜的硫化物：黄铜矿（含铜34.6%，括号指铜含量，下同）、斑铜矿（63.3%）、辉铜矿（79.9%）、铜蓝（66.5%）、方黄铜矿（23.4%）、黝铜矿（46.7%）、砷黝铜矿（52.7%）、硫砷铜矿（48.4%）；铜的氧化物：赤铜矿（88.8%）、黑铜矿（79.9%）；铜的硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐矿物：孔雀石（57.5%）、蓝铜矿（55.3%）、硅孔雀石（36.2%）、水胆矾（56.2%）、氯铜矿（59.5%）。 我国选冶铜矿物原料主要是黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、孔雀石等。按选冶技术条件，将铜矿石以氧化铜和硫化铜的比例划出三个自然类型。即硫化矿石，含氧化铜小于10%；氧化矿石，含氧化铜大于30%；混合矿石，含氧化铜10%～30%。 铜下游应用非常广泛。精炼铜通常由半成品制造商进行第一道加工，这些初加工厂包括铸锭制造商、母合金厂、线材厂、黄铜厂、合金线厂、铸造厂和箔厂等。随后用到电网，家电，电子等各个细分终端的消费中去。铜消费跟各个地区的城市化和工业化进程紧密相关，因此铜的需求跟全球经济（特别是大型发展中国家经济）密切相关。 图1：纯铜实物图2：铜的主要应用领域 资料来源：网络公开资料，宏源期货研究所资料来源：网络公开资料，宏源期货研究所 铜的提取流程和工艺是一项复杂的工程技术，涉及多个环节的精细操作，旨在从铜矿石中提取出高纯度的铜。铜冶炼过程通常指的是从铜精矿到精炼铜的转变，这一过程主要采用火法冶炼和湿法冶炼两种技术路径。以下是铜冶炼的工业化流程及其各个步骤的详细描述： 矿石破碎与选矿：首先，将开采出的铜矿石进行破碎和磨细处理，以达成适宜的粒度。随后，通过选矿工艺，实现铜矿石与其它杂质的分离，从而提高铜矿石的品位。 熔炼：将经过选矿的铜矿石送入熔炉进行熔炼。在此过程中，加入还原剂（如焦炭）和熔剂 （如石灰石），以促使铜矿石中的氧化铜还原成金属铜，并实现与杂质的分离。 吹炼：将熔炼得到的粗铜进行吹炼，以去除硫、铁等杂质。吹炼过程中，需要持续通入氧气，使杂质氧化并形成炉渣，从而进一步提纯铜。 精炼：吹炼后的铜仍含有少量杂质，因此需进行精炼处理。精炼方法主要包括以下两种：电解精炼：此方法中，将粗铜制成阳极，纯铜制成阴极，通过电解反应，使铜在阴极上沉积，从而获得高纯度的铜。火法精炼：此方法通过一系列的氧化和还原反应，进一步去除铜中的杂质，以达到精炼的目的。 综上所述，铜的提取工艺涵盖了从矿石处理到金属铜的最终形成，每个步骤都要求精确控制，以确保最终产品的质量和纯度。火法冶炼和湿法冶炼各有其特点和适用范围，分别针对硫化铜精矿和氧化铜矿的处理，共同构成了铜提取工艺的技术基础。以下为两种技术的详细阐述： （1）湿法提取铜工艺：此方法在常温、常压或加压条件下，利用溶剂将铜从矿石中浸出，随后通过一系列步骤从浸出液中去除各类杂质，并最终实现铜的沉淀。据统计，全球大约15％的铜产量是通过湿法工艺获得的。 （2）火法提取铜工艺：该工艺涉及将铜矿（或经焙烧、烧结处理后的物料）与溶剂在高温条件下熔融，直接生产粗铜或先生成冰铜（主要由铜、铁、硫构成的熔融体），进而转化为粗铜，并最终通过电解精炼得到精铜产品。目前，超过80％的全球铜产量采用火法冶炼，我国亦以该技术 为主。此方法除了部分预备作业和电解精炼环节外，均在高温环境下进行。 两种冶炼方式各具优势。火法冶炼的主要优点在于生产效率高、能耗相对较低、电解铜品质优良，并能有效回收铜矿中的有价金属。然而，随着硫化矿资源的持续开采，矿石品位逐渐降低，导致选矿成本显著增加。此外，为控制SO2污染，需配置相应的环保设施，使得设备流程复杂化，整体投资成本上升，经济效益受到影响。相比之下，湿法冶炼的优势在于不产生SO2污染，设备要求相对简单，投资成本较低，便于实现机械化和自动化。但其局限性在于，在现有技术水平下，原料适用范围受限，难以有效回收有价金属，且产生的硫酸亚铁溶液可能对环境造成污染。当前，火法冶炼铜仍占据主导地位。 图3：湿法炼铜的一般工艺流程图4：火法炼铜的一般工艺流程 资料来源：网络公开资料，宏源期货研究所资料来源：网络公开资料，宏源期货研究所 二、全球铜矿资源分布相对集中 从区域分布来看，世界铜资源主要分布在北美、拉丁美洲和中非三个地区。从国家分布来看，主要集中在智利、澳大利亚、秘鲁、墨西哥和美国等；其中智利是世界上铜资源最丰富的国家，其铜金属储量约占世界总储量的29.73%。 根据USGS，2023年全球铜储量为10亿吨，铜资源丰富的国家主要有智利（1.9亿吨）、澳大利亚（1亿吨）、秘鲁（1.2亿吨）、俄罗斯（0.8亿吨）、墨西哥（0.53亿吨）和美国（0.5亿吨）等。产量上，2023年全球矿产铜产量为2200万吨，主要产铜国为智利（500万吨）、秘鲁（260万吨）、中国（170万吨）、美国（110万吨）等。虽然从储采比看，铜资源量仍相对丰富，可供开采45年左右，但从品位看，铜资源的品位呈现下降趋势。 根据Bloomberg数据，全球铜品位从1998年的1.05%下降至2021年的0.44%，与之对应的铜矿开采成本逐年上升。根据我国规定，硫化铜矿石的工业品位要求含铜在0.4%以上，富矿的工业品位含铜在1%以上才适合开采，可以看出目前全球铜矿平均品位已接近贫矿水平。部分长期开采铜矿的国家，其主力矿山已接近生命周期的末期，即使是新开发矿山，品位也大不如前。以紫金旗下巨龙铜业为例，选矿平均品位约0.34%，并且位于西藏自治区，属于全球海拔最高的高原矿山。 图5：2010年至2023年全球铜储量（百万吨）图6：全球铜矿储量分布 资料来源：statista，宏源期货研究所资料来源：USGS，宏源期货研究所 三、全球主要铜矿情况简介 据世界金属统计局（WBMS）报告显示，2023年全球精炼铜产量为2762.61万吨，消费量为2769.19万吨，供应短缺6.58万吨。2023年全球铜矿产量为2236.41万吨，较2022年的2162.37万吨增加3.42%。据国际铜业研究小组(ICSG)发布的报告称，2023年全球精炼铜市场供应短缺8.7万吨，而2022年为供应短缺43.4万吨。 图7：2023年全球主要铜矿排名（1,000公吨）图8：2023年全球十大铜矿生产国产量（万金属吨） 资料来源：statista，宏源期货研究所资料来源：SMM，USGS，宏源期货研究所 2022-2025年铜矿处于扩张周期，智利、秘鲁及刚果金等国家有不少大型新扩建，如紫金矿业卡莫阿-卡库拉铜矿及巨龙铜矿，洛阳钼业TFM铜矿及KFM铜矿，英美资源Quellaveco铜矿，泰科资源的QuebradaBlanca二期(QB2)、力拓在蒙古的OyuTolgoi地下项目等，以及Codelco的五大扩建项目等，加起来每年会带来百万吨增量。 1.埃斯康迪达Escondida铜矿 埃斯康迪达铜矿（EscondidaMine）：作为世