Industria del fluoro: la criticità della fluorite

Uno dei prezzi che ha registrato negli ultimi anni una dinamica del tutto disallineata rispetto a quella di altre commodity è quello dell'acido fluoridrico. Il grafico che segue mette a confronto i prezzi annui di questo acido con quelli medi della chimica organica e chimica inorganica di base.

Indici Prezzi PricePedia: acido fluoridrico, chimica organica e chimica inorganica

Dal grafico emerge chiaramente come, nel corso degli ultimi anni, il prezzo dei prodotti della chimica organica e inorganica si sono mossi in linea tra loro. Viceversa, il prezzo dell'acido fluoridrico ha registrato variazioni molto diverse. In particolare, nel triennio 2018-2020 esso ha registrato variazioni positive, a fronte una diminuzione degli altri prezzi; nella media del 2021 esso è risultato in diminuzione, quando, viceversa, gli altri prezzi avevano già iniziato la lunga fase di aumenti del biennio 2021-2022; solo nel 2022 il prezzo dell'acido fluoridrico si allinea alla crescita dei prezzi chimici; infine esso prosegue la fase di crescita anche nel 2023, a fronte della netta riduzione dei prezzi medi della chimica.
L'analisi delle determinanti che sono alla base di questa dinamica unica può risultare utile per approfondire i meccanismi che governano i diversi mercati delle commodity, evidenziandone i fattori specifici rilevanti.

Acido fluoridrico: utilizzi e processo produttivo

• nell'industria dei semiconduttori e dell'elettronica, è usato per rimuovere ossidi e altre impurità dalle superfici dei wafer di silicio, rendendolo indispensabile per la produzione di circuiti integrati e componenti elettronici;
• nella produzione di fluorocarburi e idrofluorocarburi: questi derivati dell'acido fluoridrico sono utilizzati come refrigeranti in sistemi di aria condizionata e frigoriferi;
• nella produzione del teflon: l'acido fluoridrico è utilizzato nella sintesi del politetrafluoroetilene (PTFE), comunemente noto come Teflon;
• nell'industria chimica e farmaceutica, per la produzione di molti composti.

L'acido fluoridrico è prodotto facendo reagire il fluoruro di calcio, contenuto nella fluorite, con l'acido solforico.

Fluorite

La fluorite (o Spatofluore o Fluorspar) è il minerale principale da cui si ricava il fluoro. Esistono due diverse qualità o gradi di fluorite: la fluorite di grado acido ( o Acidspar), con una purezza di fluoruro di calcio di almeno il 97%, utilizzata principalmente per produrre acido fluoridrico; la fluorite di grado metallurgico (o Metspar) con una purezza di floururo di calcio tipicamente tra il 60% e il 85%, utilizzata come fondente nei processi metallurgici.

La fluorite rientra tra le materie prime considerate strategiche dell'Unione Europea ^[1]. L'elemento che la rende strategica è l'importanza degli utilizzi industriali, in particolare nell'industria elettronica come acido fluoridrico, e, soprattutto, il limitato numero di paesi produttori.
Tre paesi (Cina, Messico e Sud Africa) detengono la metà delle riserve mondiali e sono i principali produttori al mondo di Fluorite. Dal punto di vista della produzione, la Cina detiene il ruolo di leadership e di guida nella determinazione dei prezzi mondiali di fluorite.

Il grafico che segue, mette a confronto il prezzo della fluorite di grado acido delle esportazioni cinesi con quello delle importazioni UE. Il prezzo cinese chiaramente condiziona e anticipa quello della UE, con la rilevante eccezione del 2021. In quell'anno gli importatori UE sono riusciti a contenere il prezzo della fluorite importata, sostituendo parzialmente le importazioni cinesi con importazioni dal Messico.

Confronto tra il prezzo della fluorite di esportazioni cinesi e importazioni UE

Nel corso di questo secolo l'UE ha attuato un processo di progressiva sostituzione del fluorite di grado acido dalla Cina al Messico. All'inizio del secolo, l'UE importava quasi esclusivamente dalla Cina, mentre le importazioni dal Messico risultavo praticamente nulle. Nel corso degli anni, le importazioni UE dal Messico sono progressivamente aumentate fino raggiungere un punto di massimo di 186 mila tonnellate nel 2020. Parallelamente le importazioni dalla Cina hanno registrato una progressiva riduzione, fino ad annullarsi nel 2021.
Nel 2022, le importazioni dal Messico e dal Sud Africa non sono state sufficiente a coprire la domanda UE, imponendo nuovamente significativi acquisti dalla Cina con l'effetto di riallineare i prezzi UE a quelli cinesi.

Effetto del prezzo della fluorite sul prezzo dell'acido fluoridrico

Al fine di verificare gli effetti dell'aumento del prezzo della fluorite di grado acido sul prezzo dell'acido fluoridrico, abbiamo stimato un modello di regressione in cui il prezzo dell'acido fluoridrico è funzione del prezzo della fluorite (di grado acido), del prezzo dell'acido solforico e dell'indice dei prezzi al consumo UE. I risultati di regressione sono molto robusti. Essi consentono di misurare una elasticità di lungo periodo del prezzo dell'acido fluoridrico al prezzo della fluorite di 0.4. Questo significa che gli aumenti dei prezzi delle importazioni UE della fluorite del 60% e del 10%, rispettivamente nel 2022 e nel 2023, si sono tradotti cumulativamente in un aumento dell'acido fluoridrico di quasi il 30% nel biennio.

Conclusione

Il caso dell'acido fluoridrico segnala l'importanza dell'esistenza di una pluralità di paesi esportatori per calmierare i prezzi sui mercati internazionali delle commodity. Nel caso della fluorite, il minerale da cui si ricava l'acido fluoridrico, l'offerta mondiale limitata sostanzialmente a tre paesi esportatori (Cina, Messico e Sud Africa) rende il prezzo mondiale particolarmente sensibile alle condizioni di mercato esistenti in uno dei tre paesi. Dal 2018 una limitata offerta sul mercato cinese ha portato ad un aumento dei prezzi della fluorite, inizialmente sul solo mercato cinese e, successivamente, anche nel mercato UE. Gli aumenti maggiori sul mercato UE si sono registrati dopo il 2021, quando l'UE ha ripreso le importazioni dalla Cina a causa di una riduzione delle importazioni di origine messicana.

In questa situazione, il prezzo delle importazioni UE di fluorite (grado acido) e di conseguenza il prezzo europeo dell'acido fluoridrico rimarranno elevati, fino a che il mercato cinese della fluorite non registrerà un riequilibrio tra domanda e offerta e una riduzione dei prezzi.