石榴石砂行业市场状况分析
思瀚产业研究院 金红股份    2024-02-26

1、石榴石砂行业整体发展情况

石榴石砂是由石榴子石原矿加工而成的天然磨料。石榴子石最初用来生产半珍贵宝石，生产规模和产量均较为有限，发展也十分缓慢。自十八世纪中叶到十九世纪中叶，世界产业革命推动经济竞争加剧和科学技术发展，人们开始利用石榴子石的硬度特点制作磨料，这一新的用途出现使石榴子石的生产由零星、分散、小量变为集中、批量生产而进入一个新的阶段。随着产品质量和工艺技术的不断提升，石榴子石的工业价值逐渐凸显。

20 世纪 90 年代，超高压水射流切割系统逐步商业化，使得作为优质水刀砂的石榴子石市场以每年大约 20%的增速迅速扩张。21 世纪以来，受益于全球经济快速发展，基础设施建设、高端制造产业迅速铺开，石榴子石行业进入快速发展时期，以运输机械、军工部门和尖端工业领域为代表的石榴子石下游应用领域实现高速发展。

石榴石砂可用于航天器、飞机制造等切割和抛光作业，以及舰船、油气服务等切割和喷砂除锈作业，其在喷砂除锈、抛光研磨等领域的应用价值被广泛认可。

此外，随着环保压力与经济发展模式转变，石榴石砂以其兼具节能环保和成本经济的优势，在替代人造磨料方面有着巨大市场潜力。我国磨具磨料市场规模超两千亿，目前以人造磨料为主。近年来，人造磨料在各类原材料价格高位徘徊、电费逐渐上升、“碳中和”等国家政策导向等多重因素影响下，高能耗、高污染的落后产能正被逐步淘汰，石榴石砂等可替代人工磨料的优质天然磨料将持续提升市场份额。

2、石榴子石储量及分布情况

①全球储量情况

世界上石榴子石资源丰富，因主要成因不同，在自然界中广泛分布于各种地质作用中。例如，镁铝榴石主要产于金伯利岩及地幔岩包体和玄武岩中，铁铝榴石主要产于区域变质的片岩、角闪岩、片麻岩、榴辉岩、麻粒岩及其砂矿中。

全球范围内来看，大型石榴子石矿床主要存在于澳大利亚、加拿大、中国、印度和南非等国家。根据美国地质调查局（USGS）《矿产品概要（2023）》，2022 年美国查明的石榴子石储量约为 500万吨，印度查明石榴子石总储量约为 1,300 万吨。由于石榴子石多为伴生矿石，通常较少作为主矿石进行研究和开发，储量核实具有一定的局限性。

②国内储量情况

我国主产铁铝榴石，石榴子石矿床主要分布于河北、山西、江苏、四川等地。根据自然资源部资料，截止 2015 年底，我国石榴子石矿物保有查明资源储量为 38,766.52 万吨。

3、石榴子石生产情况

从生产地区来看，澳大利亚、中国、南非、印度和美国是世界上石榴子石主要生产国家，澳大利亚和中国的石榴子石产量占世界总产量的一半以上，是主要的石榴子石出口国。

2010 年至 2015 年，全球石榴子石产量较为平稳，2017 年，因澳大利亚关闭矿山、印度打击非

法采矿和港口限制造成全球石榴子石产量降低。我国石榴子石行业在经历 2016 年中央环保督察和安全生产巡查后，大量小型加工厂被关停整改，私挖乱采、小作坊生产现象得到进一步遏制，导致市场供给大幅下降。随着行业规范性提升，行业向规模化、集约化发展，我国石榴子石产量逐步增加，成为石榴子石的主要生产国。

4、石榴子石需求情况

放眼全球市场，石榴子石除在运输机械、军工部门和尖端工业等领域作为良好的研磨介质材料和水射流切割介质使用外，在水过滤处理、油气服务等多个领域和场景也均有应用。目前国内石榴子石产品的下游主要应用于水射流切割、表面处理和磨具生产等领域，其他领域的应用尚处于市场开拓期。总体而言，我国石榴子石产品的需求存在较大的成长空间，具体如下：

①广阔的应用前景推动国内需求持续走高

从国内需求来看，一方面随着数字工业和智能制造的深入推进，水射流切割的自动化和智能化水平不断提升，加之其具有通用性强、冷态切割不改变材料物理状态、切缝小、清洁环保、切割面整齐平滑等优势，未来将得到进一步广泛的应用，作为水射流切割主要耗材的石榴石砂需求也将持续增长。

另一方面，参考全球磨料磨具行业的发展趋势，随着国家对环保要求的日益提升，石榴石砂等硬度较高的天然磨料以其环保的特性将在表面处理和磨具生产等领域逐步替代石英砂及棕刚玉砂等人造磨料，市场渗透率正在不断提升。表面处理和磨具生产的市场空间较大，预期将带动石榴石砂的国内需求快速增长。

②出口仍有较大增长空间

石榴子石原矿根据成因可分为岩矿和海滨砂矿。我国石榴子石原矿主要为岩矿，具有开采选矿难度大、有效矿物含量低等固有特点，砂矿则由于海水冲刷，多为天然单晶体，粒度圆润饱满、无需破碎、磨矿等人工解离环节。

因此，长久以来，海外市场的供给主要来自印度、南非和澳大利亚等盛产石榴子石砂矿的国家，我国利用岩矿生产的石榴石砂走向国际市场面临品质和成本的双重压力。但随着我国企业持续的研发投入，石榴石砂生产技术不断提升，国内石榴石砂在产品性能上与国外同类产品相比差距逐步缩小，性价比优势逐渐凸显。

在水射流切割应用场景下，由于岩矿石榴子石棱角分明、比重大、硬度高，相较砂矿具有切削效率高、使用成本低等优势，在海外市场我国石榴石砂产品已经率先进入水射流切割领域，并持续提升市场占有率。

此外，天然气和石油工业也是主要的石榴子石消费行业，石榴石砂通常用于石油管道表面处理，也可用于作为油气开采用压裂支撑剂。因此在海外市场，尤其是俄罗斯、中东等化石能源丰富的国家，石榴石砂存在较大的市场空间。

随着我国石榴子石加工行业逐步向规模化和规范化发展，我国企业逐渐进入海外下游行业的供应体系，预计未来石榴石砂外销市场仍具有较大的增长空间。

5、下游领域应用情况

石榴石砂作为天然磨料，兼具环保属性和良好的使用性能。相比石英砂等传统磨料，石榴石砂不含游离硅或放射性元素，使用后无需二次处理；同时，石榴石砂可部分替代棕刚玉等高耗能人造磨料，属于硬度较高的天然磨料。

基于上述优势，石榴石砂成为水射流切割领域的主流磨料选择，并在表面处理领域占据重要地位。未来，石榴石砂在替代传统磨料进行磨具生产、环保水处理等应用领域仍有较大的开拓空间。

①水射流切割行业

A. 水射流切割行业概况

水射流切割，俗称水刀切割，是一门兴起于 20 世纪 90 年代的新型切割技术，具有冷态切割及对材料无选择性的特点，即对软、硬、韧、脆、金属或非金属均可切割加工，且不产生热应区，无火花与粉尘。因此，水射流切割技术应用越来越广泛，已经从普通石材的切割，扩展到工业非金属材料、复合材料、超硬耐磨材料、贵金属材料等特种材料的切割应用。

B. 水射流切割行业市场状况

水射流切割市场的主要工具为水刀切割机，以磨料为主要耗材，其中，石榴石砂是磨料的重要组成部分。根据中国玻璃网数据显示，随着汽车行业以及其他行业对精切割操作中严格公差的要求增加，水射流切割机的需求将得到提振，预计到 2030 年底水刀切割机市场将达到 26 亿美元，2020-2030 年复合年增长率将达 7.80%。

C. 水射流切割行业市场前景广阔

由于水射流能够切割具有高精度和特殊表面光洁度的微小零件，微水刀切割技术成为未来的发展趋势，对磨料的精细度要求更高。随着切割精密度的提升，水射流切割在高端制造领域、运输机械、军工部门和尖端工业领域将有较大的应用前景，对水刀切割机的需求将大规模增长，高品质水刀砂磨料市场也将持续向好。

②表面处理行业

A. 表面处理行业基本情况

表面处理是去除物体表面因受到物理、化学或生物的作用而形成的污染层或覆盖层等污垢，使其恢复原表面状况的过程。按照清洗方法，通常可分为物理清洗和化学清洗。物理清洗主要通过喷气机、喷砂机、高压冷水、热水清洗机等高压清洗设备实现，与其他清洗方法相比，具有高效、节水、节能、无污染、无腐蚀、节省劳动力投入等优势，近年来逐渐替代了人工清洗和化学清洗等传统的清洗方式。

喷砂表面处理作为物理清洗的一个重要分支，采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷磨材料高速喷射到需处理工件表面，使工件表面的外表或形状发生变化。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。

传统喷砂表面处理一般采用铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂等喷料进行干喷砂作业，传统喷料含有游离硅，对周边环境污染极大，喷砂工人尘肺患病率居高不下。石榴石砂作为一种高效经济环保型表面处理喷砂材料，不含游离硅，符合欧美和世界卫生组织相关标准的规定。在国家政策引导和公众环保意识提高的背景下，石榴石砂替代传统磨料已经成为大势所趋。

石榴石砂是一种新型环保的表面处理喷磨材料，与其他传统磨料相比，具有高效、环保、安全等优点。

B. 行业市场规模与发展前景

根据国际投资咨询机构 Markets and markets 数据，2019 年，全球工业清洗市场规模为 468 亿美元，预测到 2024 年达到 582 亿美元左右，年复合增长率为 4.5%。全球工业清洗需求市场主要集中在亚太市场，2019 年，亚太地区工业清洗需求市场占全球的35%，份额仍在不断增加，并以中国市场为主导。

根据前瞻产业研究院统计数据，近几年，我国工业清洗行业保持良好发展态势，2019 年行业规模已达 853.7 亿元，近五年年均复合增长率为 6.39%。随着中国制造产业升级的逐步实施以及中国本土企业在中高端制造业不断取得突破，中国工业清洗市场还将取得跨越式发展。

③磨具生产行业

磨具是在加工工序中起到磨削、研磨、抛光工作的加工工具，被称为“工业的牙齿”，通常有结合剂将磨粒粘接而成。

A. 全球磨具行业基本情况

根据 Industry Research 数据，2019 年全球磨具市场规模为 415.4 亿美元，预计 2030 年市场规模可达到 848.4 亿美元，复合增速为 6.71%。在建筑和制造业的发展下，全球磨具市场仍将保持较快增长。国际上通常将磨具市场按照固结磨具、涂附磨具和其他磨具进行市场划分。固结磨具是用磨料与结合剂制成的具有一定形状和一定磨削能力的工具，是一种传统磨具，常见的固结磨具如砂轮、切割片、磨头、油石等。

2020 年全球固结磨具占总市场规模比例为 43%，是磨具市场中占比最大的一类。涂附磨具是用粘结剂将磨料粘接在布、纸等可挠性材料上而制成的可以进行研磨和抛光的工具，如砂卷、砂页、砂带等。涂附磨具使用极其广泛，在工业发达国家，涂附磨具的产值占磨具总产值比例在 40%左右，未来将会有较大的增速。

亚太地区是目前全球最大的磨具市场，未来仍将引领全球市场。grand view research 数据显示，

2020 年亚太地区磨具行业收入占全球总额的比例为 54%，未来 8 年亚洲地区将仍保持全球最快的复合增长率，主要驱动力包括亚洲地区基础设施建设、制造业投资增长以及电动汽车的大量生产。

B. 我国磨具市场情况

a. 固结磨具

2015-2019 年，我国固结磨具年产量稳定，保持在 70-80 万吨/年左右。从进出口情况来看，出口产量约为 25 万吨，占总产量的 31%-36%，出口单价约 0.26 万美元/吨；进口量在 1 万吨左右，进

口单价约为 1.86 万美元/吨，且呈现上涨趋势。从需求情况来看，我国每年消耗的磨具中，97.8%为国产中低端产品，0.3%为国产高端产品，1.9%为进口磨具产品。我国 80%的高端磨具需依赖进口，高端磨具需求还有较大的提升空间。

b. 涂附磨具

随着全球和中国经济与科技的持续发展，工业制造产值得以迅速增加，带动高档精密涂附磨具市场需求的快速增长。根据中国机床工具工业协会涂附磨具分会数据，2021 年行业产值规模达近年来最高值 68.74 亿元，同比增长 18.20%，涂附磨具产量达 5.4 亿平方米，同比增长 15.60%。

从行业进出口贸易情况来看，我国涂附磨具主要以出口为主，出口规模远大于进口规模。2022 年我国涂附磨具出口金额为 6.57 亿美元，同比增加 0.90%；进口金额为 2.10 亿美元，同比下降 6.30%。未来还需要本土企业进一步提高产品磨削性能、提升产品附加值，通过研发高端产品以刺激行业持续发展。

④环保水处理市场

石榴石砂在水过滤领域的应用自 20 世纪 80 年代兴起，也是目前石榴子石在非磨料领域中应用最大的一项。石榴石滤料具有熔点高、比重大、耐酸、耐磨、强度高、化学性能稳定等特点，可用作化工、石油、制药等领域水处理过滤介质，用作过滤的石榴子石粒级一般在 0.25-5.0mm 范围内。

⑤油气压裂支撑剂市场

油气压裂支撑剂产品广泛使用于石油天然气开采作业中，是使地层深处岩石裂隙保持裂开状态以保证石油开采顺利进行的支撑物。支撑剂是油气井初期投资成本的重要部分，用来提高油气层的渗透能力，增加油气产量，且决定着油气井的经济寿命。

石榴石砂具有硬度高、耐腐蚀性强、成本经济的优势，在海外市场已作为油气开采用压裂支撑剂进行应用。随着油气井深度逐年增加，在欧洲和亚洲其他地区，尤其是俄罗斯、中东等能源丰富的国家仍存在巨大的消费缺口。