菱镁矿总量控制研究论文

镁 元素名称：镁（měi）元素原子量：元素类型：金属发现人：戴维发现年代：1808年原子体积:(立方厘米/摩尔)元素在太阳中的含量:(ppm) 700元素在海水中的含量:(ppm)1200地壳中含量：（ppm）23000发现过程：1808年，英国的戴维，用钾还原白镁氧（即氧化镁MgO），最早制得少量的镁。物理性质：银白色的金属，密度克/厘米3，熔点℃。沸点1090℃。化合价+2，电离能电子伏特，是轻金属之一，具有展性，金属镁无磁性，且有良好的热消散性。电负性： 氧化态：MainMg+2 Other电离能 (kJ/ mol) M - M+ M+ - M2+ M2+ - M3+ M3+ - M4+ 10540 M4+ - M5+ 13630 M5+ - M6+ 17995 M6+ - M7+ 21703 M7+ - M8+ 25656 M8+ - M9+ 31642 M9+ - M10+ 35461 外围电子排布：3s2 核外电子排布： 2,8,2晶体结构：晶胞为六方晶胞.。 晶胞参数：a = pm b = pm c = pm α = 90° β = 90° γ = 120° 莫氏硬度： 同位素及放射线: Mg-24 Mg-25 Mg-26 Mg-27[] Mg-28[21h] 电子亲合和能: -21 KJ·mol-1 第一电离能：738 KJ·mol-1 第二电离能：1451 KJ·mol-1 第三电离能：7733 KJ·mol-1 单质密度： g/cm3 单质熔点： ℃ 单质沸点： ℃ 原子半径： 埃 离子半径：(+2) 埃 共价半径： 埃热导率: W/(m·K)156化学性质：具有比较强的还原性,能与热水反应放出氢气，燃烧时能产生眩目的白光，镁与氟化物、氢氟酸和铬酸不发生作用，也不受苛性碱侵蚀，但极易溶解于有机和无机酸中，镁能直接与氮、硫和卤素等化合，包括烃、醛、醇、酚、胺、脂和大多数油类在内的有机化学药品与镁仅仅轻微地或者根本不起作用。1.与非金属单质的反应： 2Mg+O2=2MgO 3Mg+N2=Mg3N2 （点燃）2.与水的反应： Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑(加热) 3.与酸的反应：Mg+2HCl=MgCl2+H2 ↑4.与氧化物的反应：2Mg+CO2=2MgO+C(点燃)5.与空气反应：2Mg+O2=2MgO(点燃) 2Mg+CO2=2MgO+C(点燃) 3Mg+N2=Mg3N2(点燃)元素来源：镁存在于菱镁矿MgCO3、白云石CaMg(CO3)2、光卤石KCl·MgCl2·H2O中。工业上利用电解熔融氧化镁或在电炉中用硅铁等使其还原而制得金属镁，前者叫做熔盐电解法，后者叫做硅热还原法。氯化镁可以从海水中提取，每立方英里海水含有约120亿磅镁。元素用途：常用做还原剂，去置换钛、锆、铀、铍等金属。主要用于制造轻金属合金、球墨铸铁、科学仪器脱硫剂脱氢和格氏试剂，也能用于制烟火、闪光粉、镁盐等。结构特性类似于铝，具有轻金属的各种用途，可作为飞机、导弹的合金材料。但是镁在汽油燃点可燃，这限制了它的应用。元素辅助资料：镁是在自然界中分布最广的十个元素之一，但由于它不易从化合物中还原成单质状态，所以迟迟未被发现。长时期里，化学家们将从含碳酸镁的菱镁矿焙烧获得的镁的氧化物苦土当作是不可再分割的物质。在1789年拉瓦锡发表的元素表中就列有它。1808年，戴维在成功制得钙以后，使用同样的办法又成功的制得了金属镁。从此镁被确定为元素，并被命名为magnesium，元素符号是Mg。Magnesium来自希腊城市美格里西亚Magnesia，因为在这个城市附近出产氧化镁，被称为magnesia alba，即白色氧化镁。不过镁的名称magnesium很容易和锰的名字manganum混淆，虽然有人提出更改，却一直沿用下来。没说生产什么镁产品，这种类太多了

一、我国非金属矿产资源概况

我国是世界上非金属矿资源丰富，品种较为齐全的国家之一，具备形成优势产业的资源条件。截至1994年底，我国有探明储量的化工原料非金属矿产25种、建材及其他非金属矿产100种（含亚种）。其中资源丰富的矿产有石墨、萤石、菱镁矿、重晶石、石膏、滑石、高岭土、膨润土、硅藻土、珍珠岩、石棉、硅灰石等，大理石、花岗石等石材资源也较丰富。表1-3-1列出了我国优势非金属矿资源在世界上的位次。其中有些矿种的矿石质量优良，如辽宁海城、广西龙胜产的滑石矿，滑石含量＞90%；辽宁海城菱镁矿石的特级品和一级品达57%；贵州天柱重晶石矿石中达到外贸出口的富矿石＞60%；内蒙古、山东、黑龙江等地产的大鳞片晶质石墨，质量好，湖南、吉林等地所产的隐晶质石墨，品位高、性能优，在国际市场上久享盛誉；山西、河南、贵州等地产的优质铝矾土，河南信阳上天梯产的珍珠岩，吉林梨树的硅灰石等在国际市场上都占有一定份额。有些非金属矿产得天独厚，如煤系高岭岩。

表1-3-1我国优势非金属矿资源在世界上的位次

我国已探明储量的非金属矿产资源基本能满足2010年国民经济发展需求。我国非金属矿产资源特点是资源总量大、品种较齐全，但人均资源欠丰，大宗矿产贫矿多、富矿少（如全国14个产晶质鳞片石墨的主要矿山的固定碳含量平均在10%以上的仅3个，5%～9%的4个，5%以下的有7个；膨润土矿以钙基土为主，钠基土占总量的约20%，蒙脱石含量平均为50%左右的多；磷矿石的P2O5平均含量为,＞30%的富矿仅占总量的6%稍多）。大型矿床少，以小型矿床为主，全国已勘探的165个非金属矿床中，大型矿床27个、中型矿床23个、小型矿床115个。资源类型及分布不均，一些资源利用难度大，如半数以上的玻璃质原料为加工条件难的石英岩类矿石，缺少优质的玻璃原料基地。钾、金刚石等严重不足，钾肥主要依赖进口，预计到2005年钾肥需求量达600万t,2010年钾肥缺口将达525万吨。

二、我国非金属矿产开发利用现状

非金属矿工业是为国民经济部门提供原料和配套产品服务的现代原材料工业，它的发展必然要与国民经济的发展相适应。建国以来，尤其是改革开放以来，随着我国国民经济的快速发展，非金属矿工业也取得了迅速发展，有效地为经济建设各部门提供了物质保障。产品数量和品种不仅满足了国民经济建设的需要，而且出口创汇稳步增长，是我国出口创汇的优势行业，已成为世界上非金属矿生产和贸易的重要国家之一。建国以来至1994年非金属矿工业投入亿元，同期上缴税利40多亿元，投资积累在重工业中仅次于石油化工和机械，成为投资少、积累多的朝阳产业。我国1986～1997年间的非金属矿出口额（见表1-3-2）年均增长14%，远高于全国同期商品出口创汇增长速度。

表1-3-2我国1986～1997年间非金属矿产出口创汇情况（单位：亿美元）

我国2000年到2015年非金属矿产需求预测见表1-3-3。

表1-3-32000年到2015年我国非金属矿产需求量预测（单位：万t）

目前我国石墨、滑石、萤石、重晶石、轻重烧镁的出口量，约占世界同类产品贸易总量的1/4～1/2。石材、云母、蛭石、石棉、珍珠岩、硅藻土、硅灰石、叶蜡石、高岭土、耐火级高铝矾土等在国际贸易中也占有相当大的份额，在国际市场上具有举足轻重的地位。

表1-3-4列出了1997年我国主要非金属矿出口情况。

表1-3-41997年我国主要的非金属矿出口情况

非金属矿产的利用相对金属矿而言，其开采造成的废弃物要少、矿山就业人员要多，国内外的情况都是如此。如美国有色金属矿山180座，非金属矿山11400座。1996年我国乡以上建材及非金属矿工业企业达72740个（表1-3-5），比金属矿山多。

表1-3-5乡及乡以上工业企业和生产单位数及工业总产值

我国的非金属矿工业尽管有了较大发展，但是应该看到我国非金属矿产品仍以原矿和粗加工产品为主，综合利用水平低，耗矿水平高，产品档次低，品种少，与世界先进水平差距较大。

三、差距与问题

我国是世界上主要非金属矿生产国之一，在世界工业矿物贸易中占有重要地位。非金属矿产的利用与保护已取得了令人瞩目的成就，加工利用技术不断在借鉴中创新。但是，由于对资源合理利用的工作起步晚、基础差、装备落后等原因，我国的非金属矿利用水平与国际先进水平尚有很大差距。

（1）与黑色金属等行业一样，1997年非金属矿出现行业性亏损（亿元）。虽然原因是多方面的，但我国非金属矿企业适应市场能力及企业自身开发产品能力差，产品加工深度与利用的广度不够是不容忽视的原因之一。这说明靠量取胜的发展路子已走到了尽头。上、中、下游矿产品严重失衡，总量过剩与结构性短缺并存这一现实告诉我们：不能形成系列化产品结构是我国非金属矿加工中存在的主要问题，从而引起市场需求不能有效满足，资源价值不能充分体现。表现在产品品种少，规格单一，大大制约了非金属矿产品应用的广度，影响了资源效益的发挥，影响了企业对市场的适应性和盈利能力。例如我国滑石粉仅有不足10个品种2～3个规格，小企业仅1～2个品种，一个规格，而法国鲁深纳克和美国的塞浦路斯滑石公司生产品种达30多个，近百个等级，十几个规格。我国珍珠岩仅分为＋60目和－60目两个级别，粗级别用于生产建材和保温膨胀珍珠岩材料，细粒除少量用于膨胀后生产助滤剂外，大量排弃，资源利用率仅60%。而美国Schundlet和Incon公司的珍珠岩产品有用于农用、建材、园艺、助滤剂、高温绝缘、低温绝缘、填料、涂料、磨料等18个项目的数十种规格，无尾矿。珍珠岩还可与泥炭、蛭石加工成为复合材料。甚至白云石在德国也被加工为14个不同规格。又如TELSA公司的粘土矿物（海泡石、凹凸棒石）产品用于17个工业门类，包括近40个产品规格。Steetley Bentonite and Absorbents Limited公司生产的膨润土产品有15个品牌，用于从农业到现代工业的多个工业部门。可见，系列化利用资源已是发挥资源价值的必然选择。

（2）产品的深加工技术落后，大大制约了非金属矿产品利用的深度。长期以来，我国非金属矿产品呈现“高进低出”的倒挂局面。虽然我国许多非金属矿出口量占世界前列，但主要以原料生产或粗加工产品生产为主。如花岗岩出口，虽然增长快，但产品品种、产品质量都没有大的突破。

我国的石墨、菱镁矿、滑石、重晶石等矿产具国际优势，是我国出口换汇的主要矿产品。但是，是以原矿和初加工产品为主，进口的却是深加工产品，形成了“高进低出”的倒挂局面，进出口价差达10倍甚至更高，应具备的竞争能力与我国资源优势和当前的经济发展很不相称。如我国每年出口滑石近100万t，平均综合单价美元/t，而同期进口的滑石加工产品，平均综合单价美元/t；每年出口石英2万t，平均综合单价美元/吨，而同期进口的石英加工产品平均综合单价528美元/吨；每年出口石墨15万t，平均综合单价327美元/吨；而进口石墨制品综合单价为4600美元/t；萤石出口综合单价为美元/吨，进口综合单价为美元/吨。又如，20世纪80年代末我国从日本引进了5条先进高能锌锰电池生产线，其中主要原料之一是高性能石墨粉，需从日本进口，而日本是从我国出口的中碳石墨经深加工成高纯超细的石墨粉，返销加价10倍。再如，我国有6家中外合资的色拉油厂，每年需1800吨活性白土，均以350美元/吨从马来西亚进口，其价格高于我国活性白土3倍。但是由于进口产品滤速快、带油率低、性能稳定、综合成本低于国内产的活性白土，所以从马来西亚进口。马来西亚用的原土却是从我国山东日照市运走的五莲膨润土。

（3）我国非金属矿加工企业的自立创新能力差。当发达国家矿山从集约式经营迈向信息化矿山的时候，我国的非金属矿采选业仍处于粗放式经营的阶段。以硅灰石为例，全国硅灰石矿山够中型企业的只有一家，国有企业数量仅占8%，全国一半矿山不具备加工能力，有加工能力的矿山绝大多数也只能生产普通硅灰石粉。我国石膏矿山年产30万t以上的仅十家，其余是众多中小企业，总产量1300万t中主要为原料型。又如非金属矿加工设备中的超细粉碎设备，我国的机型多是中小型，且小型居多，和先进国家相比在系列化、标准化方面有明显差距，在单机最大处理能力、最高细度和能耗三个方面与国外同类型设备也有明显差距（见表1-3-6）。其原因就是国内大中型骨干企业少，小型矿山多，国有矿山少，个体矿山多，80%以上为乡镇集体矿山。由于忽视技术开发，没有或很少科技投入，造成整个行业的自立创新能力很差。缺少深加工设备的支持，影响到国内优质非金属矿产品档次的提高和在相关行业的推广普及。例如作PVC塑料的填料用方解石粉体即重钙粉，国内产量已经达到210万t，而超细粉的产量仅仅占1/8。改用1000目以上的微细粉代替普通400目粉体，PVC塑料制品的成本至少降低10%，重质碳酸钙生产厂的效益提高30%。如果利用方解石“菱面体”解理发育，制成片状的＜2μm的粉体，以取代价格昂贵的水洗高岭土（2万元/吨），用于铜版纸、涂布白板纸的面涂，经济效益将十分明显。然而，由于缺少大处理量、低加工成本的超细粉碎和分级，以及表面处理设备，国内需求的超细粉体原料仍然源源不断地进口。

表1-3-6几种适合非金属矿深加工的典型超细设备的国内外水平比较

（4）基础工作薄弱，装备和技术落后，资源浪费严重。基础工作包括地勘工作基础，科技工作基础。地勘工作程度不够体现在50%的国有非金属矿山、90%的乡镇和个体矿山资源状况不详。由于资源不清，不少矿山举步维艰，进退两难。科技工作基础弱，表现在采矿、选矿方式原始落后。如石材加工中70%～80%来自乡镇企业的打眼放炮，人工劈契，荒料成材率不足30%。其他非金属矿产的开采也是如此，很少采用科学的采矿方法，不仅造成进一步扩大规模作业困难，而且采矿造成的浪费惊人。分选加工停留在手工分选或简单机械分选，缺少合理利用与保护的指导。加工过程的控制技术落后不仅影响了产品质量，而且一定程度上造成资源利用率低下和生产效率差。非金属矿行业中整体的技术装备落后，致使我国矿产品成材率低，优矿中用，中矿劣用，产品档次差，产品规格少，非金属矿填料、涂料、保温材料、高档耐火材料，以及超细粉碎、表面改性、改型、复合材料等落后于时代要求。

（5）应用基础的研究远远不能跟上非金属矿发展的步伐。非金属矿应用基础的研究，重点是对矿石物质组成、物化特性、表面界面性质、场作用下的性质、工艺特性、产品取向的研究一直未予充分重视，从而直接影响我国新产品的开发，只能走类比借鉴的道路。这样，一方面使我们处在跟踪研究的被动位置，技术、设备、产品落后国外一代，另一方面影响和制约了我们自身的创新能力。

科研投入不足，现有条件不能充分发挥。我国非金属矿产的研究力量和装备相对薄弱和落后，发表论文和专利数量远落后于发达国家，如1995年国内云母专利13项，而日本60项；珍珠岩专利国际上几百项，而国内仅几十项。1985～1995年间我国科技人员利用非金属矿申请的中国专利数为1098件，而1986～1995年间世界上申请的专利数为112597件（前者是从中国专利数据库中利用关键词检索出的，后者是从美国化学文摘上刊出的专利数统计出的）。我国的专利数约为世界专利数的1%。以我国位居世界储量前三位的石膏、石灰石、石墨、萤石、滑石、硅灰石、石棉、膨润土、珍珠岩、沸石等10种非金属矿计，世界上的专利数为50408件，我国为561件，占世界申请数的。这与我国是非金属矿产资源大国以及众多的科研院所很不相称。说明我国非金属矿研究的深度和广度与世界先进水平差距较大。

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。