镁粉具有易燃易爆、燃烧时产生高温和耀眼的白光的特征,所以镁粉在军工业和航天工业等科技领域中都有广泛的用途。 镁的化学性质活泼,在冶金工业中多被利用,炼钢业及有色金属铸造中,用镁粉做脱硫剂、净化剂,在稀有金属生产中做还原剂。在化学工业中,镁粉可做为有机化合物的脱水剂或直接用镁粉制取镁的有机化合物。近年来,镁粉在喷、涂、防腐行业中用途越来越大,在单晶硅、多晶硅以及冶金粉末压铸方面用量也很大。我国镁工业前景看好我国镁工业是能参与全球竞争的优势产业,其优势是:1 、单位投资较低。2 、生产成本较低。由于炼镁的矿石、煤炭及其他相关原材料价格较低,劳动力和管理成本也不高,所以总的生产成本较低。3 、镁及相关资源丰富。我国是镁资源最富有的国家之一。菱镁矿总储量达27 亿t ,白云石矿40 多亿t ,青海省的钾镁盐和沿海的盐卤镁的储量都非常大。其次,我国的煤资源、电力资源及劳动力都有参与全球竞争的优势。在新世纪,我国的镁工业将从全球的生产大国和贸易大国走向全球镁业强国。2005 年我国的电解镁产能将从现有的1. 9 万t (民和镁厂0. 7 万t ,抚顺铝厂0. 7 万t ,遵义钛厂0. 5 万t) 增加到6. 9 万t 。我国镁工业面临的挑战与机遇1 高速发展、世人瞩目自上世纪90 年代中期以来,我国镁工业进入高速发展时期, 产能、产量持续不断增长。产能从1987 年的013 万t 猛增至目前的28 万t ,增长93倍;产量则从1988 年的0129 万t ,发展到2000 年的19 万t 以上,增长65 倍以上。2000 年我国镁产量约占西方国家镁产量的88 % ,已成为世界最大的产镁国。在过曲折的道路,经历了艰难的探索之后,我国镁工业终于引起世人的瞩目1988~2000 年我国镁产量2 总量控制、形势所迫由于国内对镁的基础研究力度不够,镁的生产企业与镁用户之间也缺乏沟通,使得我国镁的开发应用严重滞后。近年来在镁产量高速增长的同时,国内镁消费量增长缓慢,年消费量仅为2 万t 左右。镁产量严重过剩,我国生产的镁约有87 %用于出口,如今我国已从一个镁的进口国( 1991 年进口0152 万t) ,一跃而成为全球金属镁的最大出口国。就全球范围来看,基于对镁市场前景的良好预期,很多国家都在筹划新建、扩建镁厂。目前国外有23 个镁项目正在或准备进行建设,其中8 项在澳大利亚。这些新建项目大部分计划于2000 年到2005年投入生产。据分析,2005 年西方国家市场总需求量将达到4618 万t 左右,但全球总产能届时估计将达到14312 万t ,远远超出市场需求。由于不断采用先进设备与工艺,预计产品成本会大幅度下降。若20 多个项目均如期完成的话,必然会对我国镁工业形成较大冲击,为了避免过度竞争、浪费资源及投资,国家经贸委已将新镁冶炼列为禁止投资的项目。国家经贸委在《当前禁止投资的有色金属项目目录》中规定今后三年,不准新上镁冶炼,同时要强制关掉和淘汰一批生产工艺落后、产品质量低劣、浪费资源、污染严重、效益低下、达不到安全生产要求的中小企业。与此同时,国土资源部和国家经贸委还将镁冶炼列入了《禁止供地项目目录》。3 调整存量、增强后劲3. 1 结构调整、正当其时金属镁被誉为21 世纪的新型工程材料,它的研究开发受到各国政府和企业的高度重视。随着国际经济一体化和中国加入WTO 以及国民经济战略性结构调整和西部大开发战略的实施,我国镁工业在面临严峻挑战的同时,也迎来了重大发展机遇。我国镁工业的发展及其应用前景已引起政府部门的高度重视,国家科技部已把镁材料的开发应用列入高新技术发展计划。此外,我国还是世界上镁铝比最低的国家,国内镁价与铝价之比约为0185 ,大大低于西方国家1165~2 的水平。总而言之,现在是调整我国镁工业产业结构、加速镁在国内开发应用的最佳时机。3. 2 关于存量调整的几点意见在实施总量控制的前提下,对存量进行合理调整,有利于提高我国镁工业的整体竞争力和镁行业的长远发展。参考国外镁工业发展经验,并结合我国的具体情况,我国镁工业实施存量调整建议从以下几方面着手进行。3. 2. 1 组建大型镁业公司、重塑镁业新形象由于我国镁厂数量多(镁厂数量约是国外的7倍) 、生产规模小(国外镁厂平均生产规模约是我国的27 倍) ,经营镁出口的公司则更多(有200 余家) ,导致国家无法对镁行业实施有效管理和协调。部分镁厂的产品质量也不稳定,加之多头出口,竟价抛售,在国际贸易中普遍存在较严重的短期行为,扰乱了国际镁市场,对我国镁工业在国际上的整体形象造成恶劣影响。从1994 年起,我国出口的纯镁(含镁量> 97 %的未锻轧镁) 先后受到美国、欧盟、印度等国反倾销制裁,蒙受巨大经济损失。以具有代表性的含Mg E 9918 %的未锻轧镁为例, 1999 年与1998 年全年平均价格相比,包括俄罗斯、乌克兰等国在内的鹿特丹仓库镁价仍基本保持稳定,但我国出口镁价却持续大幅度下跌,进入2000 年以来,中国镁的跌势依旧,参见图2 。图2 我国出口镁价与世界镁价的差距我国镁产能分布相对集中,仅山西、河南、宁夏这三个地区的镁产量就占了全国镁产量的85 %左右,非常有利于组建大型镁业公司。应大力提倡有竞争优势的企业以兼并、租赁等方式扩大生产规模,通过低成本扩张来实现规模效益,加速我国镁生产企业向集团化、规模化方向发展。有效消除多头出口、低价竟销的怪现象,重塑我国镁工业在国际上的新形象。3. 2. 2 盘活存量、稳定质量、提高投资效益国内镁厂隶属国营企业少,多数为地方企业和乡镇企业。不仅生产规模小,技术装备也比较落后,普遍存在生产能力利用率低、资产闲置浪费的现象。1999 年,世界镁厂平均生产能力利用率为81 % ,而我国镁厂平均生产能力利用率仅为72 % ,明显低于世界平均水平。我国镁产能中约有50 %的生产能力利用率不到70 % ,有的竟低达50 %。在国内近百家镁厂中,产品质量稳定且获得外商认可的企业不多,只有10 家企业引进了真空光谱仪,仅有3 家企业通过了ISO 9002 质量体系认证。国内镁厂要不断提高生产装备水平,努力盘活存量资产,千方百计稳定产品质量,牢固树立创名牌产品、保名牌产品的新型市场营销观念,提高投资效益,实现国有资产的保值增值。3. 2. 3 加强与镁用户之间的协作、共同抵御市场风险为了确保镁供应销售与价格稳定,国外镁用户与镁业公司之间有资产重组及联合投资趋势。如德国大众占死海公司35 %股份,美国福特公司在澳大利亚投资,海德鲁与通用汽车签有长期协议。镁合金生产厂商应积极得到压铸件生产商的认可才能打开市场,如死海镁厂由于其开发的镁合金得到了克莱斯勒公司的认证,导致其镁合金产能短期内急剧扩大。参考国外发展经验,建议通过内引外联等方式,本着互惠互利的原则,采取合作、合资、签定长期供销协议等多种形式,与国内外大宗镁用户建立密切联系,以增强企业发展后劲,共同抵御市场风险。3. 2. 4 加强新产品开发、优化产品结构西方国家是镁的主要消费地区,2000 年镁消费量约占全球镁消费量的95 %。西方国家镁生产能力严重不足,镁消费量的40 %需从中国和独联体进口。铝合金、镁压铸件、钢铁脱硫是西方国家镁的主要消费领域。镁消费量增长最快的领域是压铸件。在过去5 年中,镁压铸件以年均超过25 %的速度增长,预计到2004 年压铸业将成为镁的最大用户。我国出口的镁产品中,初级产品锻轧镁和镁屑及镁粉粒等占了绝大部分,高附加值的镁合金(其它未锻轧镁) 及镁加工产品(锻轧镁等) 的出口比例则较低。我国出口的镁产品中约有37 %出口到欧盟国家,随着欧盟对我国出口镁(含镁量> 97 %的未锻轧镁) 在原有3117 %关税税率的基础上征收双倍甚至更高的关税,我国镁出口面临更加严峻的形势,我国镁工业处境更加艰难。我国镁工业想摆脱目前的困境,在组建大型镁业公司的基础上,应把重点放在吸引资金与优秀人才上来。大型镁业公司不仅要能生产镁产品,还应具有开发新技术、新产品的能力,集生产、科研和应用为一体。根据我国镁的生产与应用现状,今后在进行镁企业的技术改造与新产品开发过程中,要特别注重进行国内外市场调研,重视与有资质的科研院所进行长期合作。由于国内现有中小型镁厂绝大部分都没有委托有资质的设计院进行正规设计,因而在生产中普遍处于原始开采、土法冶炼和简单加工阶段,产品质量得不到保证,而且浪费资源,污染环境。希望引起国家有关部门的高度重视,在今后镁厂的技术改造中有效杜绝此类事件的再度发生。4 结语我国镁工业由于缺乏合理规划和科学论证,发展速度过快,产业技术水平不高,国内镁的开发应用也远远没有跟上。实施总量控制、存量调整,不仅是我国镁工业当前需要解决的主要问题,也是我国镁工业今后一段时间内的即定发展方针。我国镁工业面临的问题及今后的发展方向90 年代以来,我国镁工业得到迅速发展,镁产量从80 年代初世界产镁国中排名第九跃居为仅次于美国而排名第二。在我国有色金属行业中成为仅次于铝、铜、铅、锌的第五大金属,如今镁工业已成为我国出口创汇的支柱产业之一。1 我国镁工业概述我国是一个镁资源相当丰富的国家,地质统计资料显示,我国已探明的菱镁矿储量达27亿t ,居世界第一位。白云石矿储量超过70 亿t ,分布在我国绝大部分地区。盐湖镁资源也异常丰富,仅青海察尔汗盐湖的氯化镁储量就高达1615 亿t 。我国的镁资源品种多,品位高,适合于多种冶炼方法的需要。我国生产镁采用电解法和皮江法二种生产工艺。电解法炼镁在我国已有40 年的生产历史,目前采用此法生产的有抚顺铝厂、民和镁厂等。90 年代抚顺铝厂引进前苏联105kA 无隔板电解技术进行技术改造,每吨粗镁的直流电耗下降了2000kWh 以上,见表1〔1〕。例如,由MA21 合金(Mg 4 %Al 015 %Mn112 %Zn 01001 %Be) 制成的管材具有如下性质:抗拉强度(σB) = 285~305MPa ,屈服强度(σ012 ) = 133 ~ 138MPa , 延伸率(δ) = 610 ~615 %〔6〕。俄罗斯的索利卡姆斯克镁厂已经开发出这种针状颗粒镁的制造技术,并于1994 年投产了此针状颗粒镁生产线。其方法是在空气中用电磁流体力学原理将液态镁制成颗粒镁。3 结 语⑴加快镁的深加工,满足社会对镁粉及颗粒镁(镁粒) 的需求,与传统的铣削加工镁粉方法比较,采用粗镁直接熔化精炼进行喷雾及进行球磨镁粉生产,对镁冶炼厂来说是更有前途和符合实际的。⑵国内外钢铁企业界对颗粒镁的需求胜于对镁粉的需求。因此,在多孔离心甩桶中,使镁液快速冷却散射造粒将是颗粒镁生产的首选方法,这也是镁厂的发展之路。〔参考文献〕〔1〕徐日瑶. 硅热法炼镁理论与实践. 长沙: 中南工业大学,1996 ,5〔2〕彭容秋主编. 再生有色金属冶金. 沈阳:东北大学出版社,1994 ,38〔3〕朱丹青. 浅谈硅热法镁精炼工艺与设计. 轻金属. 1996 ,№5 :42〔4〕董民杰. 我国皮江法镁厂提高经济效益的基本途径. 轻金属. 1997 , №7 :38〔5〕姚素娟. 镁粒的生产. 轻金属. 1997 , №10 :43〔6〕郑宏译. 独联体的镁工业. 轻金属. 1997 , №7 :40民和镁厂于1997 年完成了二期扩建,形成了7000t/ a 的生产能力。预计二期扩建工程全部投产后民和镁厂有可能降低镁生产成本20 %左右,这将为我国电解法炼镁开辟出一条新的途径〔1〕。皮江法炼镁在我国已有十余年的生产历史。据不完全统计,我国生产金属镁的厂家已达到400 多家,生产能力从1987 年的013 万t ,增至目前的15~18 万t/ a 。产量从1987 年的013 万t 发展到1997 年的约9 万t ,长了近30倍。我国原镁产量仅次于美国而跃居世界第二位。国内每年镁消费量估计为115 ~2 万t 。70 %~80 %的镁需要外销。1991 年的出口量为18t ,1997 年迅速增长至718 万t ,1998 年1~6 月份镁出口量已达414 万t ,出口量居世界第一位,占世界镁贸易量的25 %〔2〕。2 我国镁工业面临的问题及应采取的对策据统计,全世界的镁产能中,电解法炼镁占80 %。而我国生产的金属镁有90 %是采用皮江法生产的。用电解法生产镁,适宜于建大型镁厂,且镁的产品成本低,产品质量易于控制。而采用皮江法生产金属镁,虽然生产规模比较灵活,产品质量略好于用电解法生产的金属镁,但该法属间断生产,劳动生产率低,需要优质的镍铬钢作还原罐,产品成本高。目前,国外规模最大的镁厂产能为615 万t/ a ,而我国至今没有一家年产能超过万吨的镁厂。据不完全统计,我国年产能在3000t 以上的镁厂仅占全国镁产能的三分之一左右〔3〕。我国骨干企业如抚顺铝厂、民和镁厂、湖南镁厂等,产品质量稳定,已取得日本的免检认可。几年的实践证明,我国的镁产品在国际市场上是有一定竞争力的。但是由于一些小镁厂的产品质量不稳定,影响了出口信誉。1995 年以来,中国出口镁锭在国际市场接连发生质量问题,再加上国内出口商互相压价销售,使中国镁在国际市场上的售价极低。以金属镁锭为例,1995 年平均每吨离岸价为3444 美元,1997年下跌到2254 美元。仅两年时间,我国金属镁出口量增长一倍,但出口价格却下跌了1/ 3 。1998 年5 月份以来,吨镁出口价进一步跌至1900~2000 美元〔2〕。我国金属镁的出口量在锐减,如1998 年7 月份,中国未变形镁(含镁量≥9918 %) 的出口量仅为4805t ,比1997 年同期下降25 % ,比1998 年的6 月份和5 月份分别下降了10 %和1215 %〔4〕。我国的镁工业由于受到资金紧张、电力不足以及电价昂贵等因素的制约,电解法炼镁未能得到较好的发展。我国最大的电解镁厂———民和镁厂由于二期扩建工程尚未全部投产,镁电解使用的仍然是电耗较高的有隔板镁电解槽,仅镁锭的制造成本就达14000~15000 元/吨。抚顺铝厂镁分厂由于电价昂贵,致使该厂开工严重不足,镁锭的生产成本高达20000 元/吨左右,已于1998 年8 月18 日停产〔5〕。反倾销的实施,使我国金属镁的生产经营受到严重打击,我国目前约有85 %以上的镁厂陷于关闭或停产状态〔2〕。预计随着市场竞争的白热化,我国还会有更多的镁厂被迫关闭或停产。但与此同时,国外却加紧了新镁厂的建设和扩大现有镁厂生产能力的步伐,看中了未来巨大的镁市场。近年来国外新建镁厂的特点是: ①运用经济规模,年产能一般在5 万t 左右,分两期建设; ②选用当今最先进的技术,具有更强的竞争优势; ③在镁生产主体设施建设的同时,考虑产品的深加工,或汽车制造厂等用户直接投资入股,分享产品,以期具有更高的产品附加值和更稳定的市场。国外新建厂家如以色列的死海镁厂、NH 公司的贝坎康尔镁厂和新建麦格诺拉(magnola) 等产镁能力在5~618万t/ a ,具有明显规模优势。特别是后者以廉价的蛇纹石尾矿为原料,并采用最节能的双极性(AlcanMPC 型) 镁电解槽, 吨镁直流电耗为10000~12000kW·h ,将有低成本的极强竞争力。这些新厂可望于2000 左右投产〔1〕。澳大利亚拟建的昆士兰镁厂,设计产能为9 万t/ a ,该厂由昆士兰金属公司和福特公司合资经营,计划于2002 年建成〔4〕。我国镁工业仍维持现·状不适时进行战略结构调整的话,则2000 年之后我国的镁工业有可能面临能否生存的极大困难。笔者认为,为了在短时间内迅速提高我国镁工业的整体竞争能力,切实加强国家的行业调控能力,迫切需要在有条件的地方建设万吨级以上的大型电解法镁厂。电解法镁厂产品中电力费用约占制造成本的40 %左右,因此,使用廉价电力,是电解法镁厂具有较强市场竞争力的先决条件,故电解法镁厂应布局在电力充足、电价低廉且靠近原料产地的地区。我国电解法炼镁今后应把重点放在氯化镁(钾光卤石、卤水) 资源的利用上,并与需要副产氯气为原料的企业相联合,采用先进可靠的电解法炼镁技术,以发挥盐糊的镁资源优势。青海省察尔汗盐湖拥有氯化钾表内储量1145 亿t ,占全国已探明储量的97 %;氯化镁储量1615亿t ,也位居全国首位; 山西省运城盐湖湖水,经生产芒硝后,每年可副产富含氯化镁的卤水约400 万立方米。“八五”期间,以青海察尔汗盐湖钾光卤石为原料进行的钾光卤石炼镁工业试验,经过三年多的反复试验,在民和镁厂获得成功并通过了由原中国有色金属工业总公司组织的技术鉴定。该项工业试验中的钾光卤石一次脱水技术和装置达到了国际水平,二次脱水技术和配套设施达到了国际先进水平。最近,在国内率先使用该项试验成果进行工业建设的工业项目———青海民和镁厂3000 吨镁扩建工程已建成并部分投产。青海省格尔木市的盐糊不仅钾镁资源丰富,而且还拥有得天独厚的资源优势。格尔木天然气储量丰富,涩北天然气田总储量475 亿立方米,可开采量280 亿立方米,气田年产气量预计为10 亿立方米,涩北至格尔木已敷设天然气输气管线190 公里,年输气能力11 亿立方米。青海石油管理局已在格尔木昆仑经济开发区内建立一座装机为21MW的天然气电厂。为了综合利用察尔汗盐湖钾镁资源,青海盐湖工业集团有限公司计划与青海石油管理局联合建设一座年产115 万t 的金属镁厂及6 万t PVC 厂。镁厂拟采用目前国际上最先进的钾光卤石炼镁工艺及国内较先进的工艺设备,镁电解采用120kA 无隔板镁电解槽,生产用电由拟建的300MW 天然气电力公司供给,炼镁原料钾光卤石由项目的筹建单位青海盐湖工业集团有限公司负责供应,生产中副产的氯气供给PVC 厂使用,副产的废电解质(含KCl ≥72 %)全部供给青海盐糊工业集团有限公司。根据格尔木市的资源条件和现行价格,经测算,若电价取0130 元/ kW·h 时,每吨镁锭的单位产品成本为13700 元左右;即便是电价取0135 元/ kW·h 时,每吨镁锭的单位产品成本也才14800 元左右,大大低于目前我国镁生产企业镁锭的平均生产成本21151 元/ 吨〔3〕。产品成本之所以如此低廉,除了靠近原料产地外,更重要的原因是背靠联合企业解决了副产品氯气及废电解质的销路问题。笔者认为,充分利用青海省的盐湖钾镁资源和能源优势,走资源综合利用的道路,建设大型电解法镁厂,是我国今后发展镁工业的必由之路。3 结 语面对竞争日趋激烈的国际镁市场,为了在短时间内迅速提高我国镁工业的整体竞争能力,迫切需要在有条件的地方建设一批(至少一个) 万吨级以上的大型电解法镁厂。可考虑以合资、合作等方式吸引国内外的大宗镁用户参与生产经营,以稳定并逐步扩大镁产品的销售市场。同时提倡通过市场竞争,优胜劣汰,淘汰一大批缺乏市场竞争力的小皮江法镁厂,以确保国家的行业调控能力,改目前的无序竞争为有序竞争,引导我国的镁工业朝着健康有序的方向发展。