21世紀金屬鎂將成為戰(zhàn)略材料

■ 鮑榮華/范蓓茜

（1.國土資源部信息中心，北京 100812；2.吉林師范大學，四平 136000）

1 中國金屬鎂生產(chǎn)占世界的大部分，其他多國占少部分

2011年世界原鎂的產(chǎn)量約為76.56萬t，逐步向2008年金融危機前的水平恢復。中國自1998年成為世界上最大的鎂生產(chǎn)國,前兩年由于市場低迷，產(chǎn)量下降。2010年產(chǎn)量回升，2011年產(chǎn)量增至66.06萬t，占世界總產(chǎn)量的86.28%。除中國外,世界上還有7個國家生產(chǎn)金屬鎂，總產(chǎn)量10.5萬t，其中：俄羅斯3.7萬t、以色列2.8萬t、哈薩克斯坦2萬t、巴西1.6萬t。2011年中國金屬鎂產(chǎn)量比2010年增長1.04%，俄羅斯、以色列分別減少7.5%、6.67%，其他國家與上年持平（表1）。

中國——今后5至10年，中國仍將保持較高的鎂金屬生產(chǎn)水平。目前，中國有127家規(guī)模以上鎂冶煉企業(yè)（含加工企業(yè)），產(chǎn)能158.3萬t，近年來，鎂產(chǎn)能向陜西、內(nèi)蒙古、新疆具有能源優(yōu)勢地區(qū)發(fā)展。目前，鎂冶煉主要分布在山西、陜西、寧夏等省區(qū)，山西省鎂產(chǎn)品仍占全國產(chǎn)量的一半以上。

鎂資源公司中國公司，在海城建鎂廠。預計投資高達15億美元，將建成20萬t/年金屬鎂和5萬t/年鎂合金的產(chǎn)能。第一期工程在2010年中完成。

陜西府谷的新天鎂合金公司計劃擴大鎂產(chǎn)能從1萬t/年擴大到2萬t/年。該公司投資880萬美元，建設1萬t/年鎂和1萬t/年鎂合金產(chǎn)能的生產(chǎn)線，2010年底完成。

作為5年計劃的一部分，2010年中國政府關閉了產(chǎn)能不足1.5萬t的鎂廠，并要求所有的新廠生產(chǎn)能力至少為2萬t/年。這項新規(guī)則于2011年實施。此外，這項新的規(guī)定要求生產(chǎn)每噸鎂最多消耗5.5—6t煤，以前一些廠每噸鎂消耗煤炭多達11—18t。新政策的目的是為了清除那些生產(chǎn)不合格（純度低于99.9%）的小鎂廠以及減少污染物排放。

表1 世界原鎂產(chǎn)量 單位：萬t

2010年5月，中國直接投資公司宣布，它重新開始原鎂生產(chǎn)，在中國包頭長興鎂公司，產(chǎn)能2萬t/年，太原長興鎂公司，產(chǎn)能1萬t/年。該公司的山西古縣金鎂有限公司也開始生產(chǎn)，2009年，由于需求疲軟而停工，公司有1.2萬t/年的生產(chǎn)能力。

美國——美國鎂業(yè)公司是美國唯一的原鎂生產(chǎn)商。該公司恢復5.2萬t/年產(chǎn)能，從大鹽湖通過電解法生產(chǎn)原鎂。到2013年，計劃在羅利工廠增加6.35萬t/年產(chǎn)能。

澳大利亞——澳大利亞拉特羅布鎂有限公司不斷發(fā)展的過程中，擬恢復在佛羅里達州煤灰回收鎂項目。試點工作表明，金屬鎂回收率高達94%。2011年3月底完成，將建成產(chǎn)能5000t/年的鎂廠。工廠的建設時間估計為12個月。2010年12月，該公司簽署了與黑茲爾伍德能源公司的協(xié)議。根據(jù)該協(xié)議，黑茲爾伍德電力公司同意提供與周邊有競爭力價格的煤灰。

加拿大——加拿大鐵帽資源有限公司（Gossan溫尼伯市，曼尼托巴省）報告說，從最近完成的第3期工程測試結果證實，在大氣條件下，用阻力安尼法（Zuliani）生產(chǎn)金屬鎂，原材料利用效率很高，生產(chǎn)同樣的金屬鎂，比中國的皮江法少消耗33%的硅鐵、23%的白云石。

馬來西亞——盡管工廠還未上升到商業(yè)化生產(chǎn)，在2010年6月，第一批鎂產(chǎn)品已在馬來西亞一個新的原鎂廠開始生產(chǎn)。位于霹靂州太平市的工廠使用地方開采的白云石原料，用皮江法煉鎂，最初的產(chǎn)能為1.5萬t。該公司計劃未來將產(chǎn)能翻一番，并開始生產(chǎn)鎂合金。

墨西哥——加菲爾德合金公司（Garfield）宣布關閉2005年成立的擁有4000t /年產(chǎn)能，回收鎂廢碎料的子公司。2010年12月停止生產(chǎn)，2011年第一季度全部關閉。

其他國家——2011年4月韓國的江源省江陵市開始建構一個產(chǎn)能1萬t/年的原鎂廠。改進的皮江法生產(chǎn)廠的建設在2012年6月完成。以色列的原鎂生產(chǎn)公司宣稱，它會增加圣多明各廠鎂的產(chǎn)能10%。工廠原有原鎂產(chǎn)能3.4萬t，大部分增加的產(chǎn)品預期會被運至美國。

2 中國金屬鎂的消費占世界的三分之一，產(chǎn)量的大部分用于出口

金屬鎂的應用主要集中在鋁合金生產(chǎn)、壓鑄生產(chǎn)、煉鋼脫硫三大領域，另外還用在稀土合金、金屬還原及其他領域。鎂合金鑄件將引領有色金屬鑄件市場，并有較好的市場潛力。2010年，世界原鎂消費在70—75萬t。

中國2010年消費鎂23.2萬t，2011年消費27.68萬t，分別比上年增長34.88%和19.31%。在鋁合金、煉鋼脫硫、球墨鑄鐵、金屬還原、稀土鎂合金、壓鑄的消費比例分別為28.18%、10.84%、9.75%、13.73%、2.17%、33.16%。中國消費占本國產(chǎn)量的41.9%，產(chǎn)量的大部分用于出口。中國是世界鎂金屬第一大出口國，根據(jù)海關總署統(tǒng)計，2011年中國金屬鎂出口40.02萬t，較2010年同期（38.40萬t）增長4.21%。出口到76個國家和地區(qū)，其中，出口到荷蘭9.83萬t，集中在鹿特丹，是歐洲用鎂的集散地。其次是日本，為4.02萬t，加拿大為3.31萬t，美國2.97萬t。出口到韓國、印度、斯洛文尼亞、德國、法國和土耳其各1萬多t。

由于自2011年9月份開始，歐債危機爆發(fā)，影響全球經(jīng)濟，拖累中國市場。中國金屬鎂出口受此影響，僅以微弱優(yōu)勢超越2010年（見表2）。

2011年美國再生鎂產(chǎn)量7.5萬t（其中舊車報廢回收2.1萬t），進口鎂5萬t，出口1.2萬t。原鎂表觀消費量11萬t，凈進口依賴度為35%。進口來源：以色列30%，加拿大28%，中國12%，其他國家30%。美國消費占世界總產(chǎn)量的14.37%。美國2010年原鎂消費量比上年增長9%左右， 鑄用鎂占35%，達到2.23萬t，鎂鋁合金用量占43%，達到2.38萬t，鋼鐵脫硫消費占11%，達到0.59萬t，球墨鑄鐵0.04萬t，金屬還原消耗0.08萬t。

3 歐美繼續(xù)對中國的鎂產(chǎn)品實行高額反傾銷稅

中國原鎂產(chǎn)量占世界總量的大部分。美國繼續(xù)通過征收反傾銷稅減少從中國進口的純鎂及鎂合金的數(shù)量。

2011年7月，世界貿(mào)易組織發(fā)布的報告，關于歐盟、墨西哥和美國指控中國繼續(xù)保持對各種金屬和礦物包括鎂的出口限制。專家小組已在2009年召開的世界貿(mào)易組織會議回應指控。專家組認為，中國繼續(xù)保持對各種形式的鎂的出口關稅和出口配額違反WTO規(guī)則，而且中國未能證明這些措施是合法的保護環(huán)境或應對供不應求的措施。小組聲稱中國實行最低出口價格、出口許可證以及出口配額管理，但并未公布有關這些要求的具體措施，這與WTO規(guī)則不一致。

表2 中國鎂出口品種及數(shù)量 單位：萬t

2010年10月，美國商務部國際貿(mào)易管理局（ITA）對自2008年5月1日至2009年4月30日從中國出口至美國的純鎂的反傾銷稅做了最后裁定。ITA決定對中國天津鎂業(yè)國際有限公司的鎂錠的反傾銷稅降為0%，而其他公司仍征收111.73%。

美國商務部國際貿(mào)易管理局（ITA）（2009）公布了其對從俄羅斯進口的純鎂的反傾銷關稅的行政復議結果。俄羅斯的索利卡姆斯克鎂廠在審查期間（2007年4月1日至2008年3月31日）并未向美國船運鎂，因此ITA撤銷對索利卡姆斯克的反傾銷稅令。另一家俄羅斯鎂生產(chǎn)商VSMPOAvisma公司選擇不參加行政復議并要求ITA從記錄上消除所有關于Avisma的有關信息。由于未參加決議，ITA通過它所說的“不理事實”確定對Avisma公司進口的純鎂征收43.58%從價稅。其他俄羅斯公司的反傾銷稅率為21.01%。

4 歐洲國家在不斷開發(fā)鎂應用新技術

哈特金屬公司（總部設在英國的鎂鋁合金有限公司的附屬公司）獲得了160萬美元的聯(lián)邦資金，用于設計鎂成分軍用車輛。2010年年底前建設安裝原子化器，然后開始開發(fā)鎂合金，調(diào)整其屬性，找到合適的組合，以滿足軍事需要。哈特已經(jīng)研制出軍用金屬鎂照明彈。E S M集團公司宣布，在2011年第二季度，在美國沙森堡建原子鎂廠。雖然該公司并沒有說明產(chǎn)能，但該廠生產(chǎn)的鎂粉，將針對國防市場。該廠生產(chǎn)的鎂合金板材，用于航空航天和商業(yè)。金屬-氧分離技術公司（Natick郡，MA）收到了美國能源部（DOE）的26萬美元的贈款， 建立一步電解法回收低品位鎂廢料。該公司正在開發(fā)的電解法從氧化鎂中還原鎂，不像傳統(tǒng)的電解法，用氯化鎂還原。于2009年6月，美國國家科學基金會提供啟動資金10萬美元，2010年，該公司美國能源部獲得了110萬美元的政府補助金，包括上面提到的26萬美元。

LLC公司（觸變注射成型公司的子公司）已開發(fā)出納米鎂，這是一種生產(chǎn)鎂合金板材的新技術，此工藝與觸變注射成型工藝相關，將鎂合金變成復雜的零件。該公司聲稱，納米鎂細晶粒片材成形容易，此法能制造的成品組件目前尚無法使用。新鎂板具有傳統(tǒng)產(chǎn)品200%的高強度和改善的韌性，以1/4的重量擁有碳素鋼薄板的強度。該公司計劃將新的鎂材產(chǎn)品用在軍用裝甲車上，還可用于生物醫(yī)學和航空航天等設備。

歐洲鋼鐵制造商康力斯集團（印度塔塔鋼鐵集團的子公司），在開發(fā)改進的耐腐蝕鋼涂料專用汽車。一個新的涂層，其中包含少量的鎂、鋁及比以往少的鋅，已經(jīng)過商業(yè)化測試。其改善腐蝕的性能可以使公司生產(chǎn)的鋼板，具有更薄的涂層，在不犧牲安全要求的情況下可以減少單個結構的汽車車身部件重量，比傳統(tǒng)部件減少35%。

5 金屬鎂將逐步成為戰(zhàn)略材料

過去十年鎂消費的增加主要在汽車制造方面。鎂鋁合金在汽車制造上的應用還有望增加，因為鎂比較輕，鎂鋁制造汽車可以節(jié)約能源。但是由于美國對從中國和俄羅斯進口的原鎂實行反傾銷關稅，汽車生產(chǎn)者被限制只從巴西、以色列和美國的3家公司采購原鎂。由于供貨來源的限制，美國汽車制造工業(yè)很多年不使用鎂。衰退的美國經(jīng)濟和有限數(shù)量的鎂供應商，使得美國壓鑄行業(yè)自2008年開始已經(jīng)失去了至少六大壓鑄設備。據(jù)沃德的汽車集團報道，2011年上半年美國輕型車產(chǎn)量比2010年高8.8%，很有可能增加2011年的鎂壓鑄生產(chǎn)和使用。據(jù)2012年上半年《鎂月評》報道，美國總統(tǒng)奧巴馬提出的2025年CAFE標準（降低污染物排放，提高汽車燃料經(jīng)濟性到54.4英里/加侖），為此呼吁在汽車上采用更多的鎂金屬，福特汽車公司2012年的汽車減重計劃力度很大，要求每輛汽車采用250磅鎂金屬，以改善燃料經(jīng)濟性。美國相關工業(yè)，如壓鑄工業(yè)和部件加工制造工業(yè)期盼鎂能使他們的部件輕量化。美國對鎂的反傾銷原意是想保護其加工制造業(yè)及本國公民的就業(yè)，實行結果卻是失去了大量的工作崗位，國內(nèi)鎂價非常昂貴，而歐洲競爭對手通過更廉價的手段創(chuàng)新，使美國的相關產(chǎn)業(yè)遠遠落后于歐洲。取消鎂的反傾銷關稅將為一個更強大的美國加工工業(yè)開辟道路。美國國際鎂業(yè)集團正在為在鎂工業(yè)反對反傾銷措施而成立一個廣泛的聯(lián)盟打基礎。

歐盟成立的原材料供應小組旗下的特設工作組分析了41種原材料，來確定他們的經(jīng)濟重要性以及供應風險，同時確定鎂是14種重要材料之一。該組織還提出了一些建議，以改善可靠的、一致的統(tǒng)計信息，提高資源以及資源通過歐盟經(jīng)濟附加價值鏈變成產(chǎn)品的可用性，鼓勵更多研究進入原材料及其產(chǎn)品的生命周期評估，創(chuàng)建一個分析新技術對原材料需求影響的工作小組。

可以預見，金屬鎂將成為21世紀最節(jié)能，最有創(chuàng)新性的戰(zhàn)略材料。

[1]孟樹昆.2011年鎂工業(yè)發(fā)展報告[R].2011年中國有色金屬工業(yè)發(fā)展報告,中國有色金屬工業(yè)協(xié)會,2011.

[2]Deborah A.Kramer.Mineral Commodity Summaries[R].USGS,2007～2011.

[3]Deborah A.Kramer.U.S.Geological Survey,Minerals Yearbook[R].USGS, 2007～2010.