鎂及鎂合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究

馬登民

（山西銀光華盛鎂業(yè)股份有限公司技術(shù)中心，山西 運(yùn)城 043800）

邁入21世紀(jì)以后，金屬材料的使用量、消耗量極速上升、科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展、大規(guī)模工藝的生產(chǎn)和使用，讓地球上的不可再生資源更加貧乏。如鋁、銅、鋅等材料的持續(xù)使用不超過百年，有的甚至只有短短數(shù)十年，這樣的能源消耗將給環(huán)境帶來巨大的壓力。節(jié)約使用地球的有限資源和減少環(huán)境方面的污染，從而實(shí)資源的可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)代人面臨的主要課題。鎂是一種工程材料，它的潛力目前還未被完全挖掘，導(dǎo)致它的使用量以及生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)的銅、鋅等金屬，但是它卻有其它金屬無法比擬的重要作用。鎂的密度較低、比強(qiáng)度和比剛度比較高、熱成性也比較好，這就使其在電子通信以及計(jì)算機(jī)方面有著突出功能，另外，在航空航天、國防、電子電器方面也具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用空間。在能源日益枯竭的今天，加大對鎂和鎂合金的開發(fā)是實(shí)現(xiàn)我國資源有效利用的重要舉措。

1 鎂和鎂合金的現(xiàn)狀

我國是鎂資源生產(chǎn)的大國，鎂礦、鹽湖鎂資源等優(yōu)質(zhì)的原鎂在我國的儲備十分巨大，進(jìn)入21世紀(jì)，全國的鎂產(chǎn)量總計(jì)達(dá)到了200千噸，占據(jù)了全世界每生產(chǎn)總量的百分四十，成為全球第一位鎂生產(chǎn)大國。到了2017年，鎂生產(chǎn)總量再創(chuàng)新高，達(dá)到了驚人的90萬噸，這些鎂資源的產(chǎn)能近300萬噸，雖然相對于去年有所降低，但是基本上占據(jù)了全球鎂生產(chǎn)總量的2/3，中國成為繼鋁、銅、鉛、鋅之后的第五大有色金屬生產(chǎn)大國。

皮江法是國內(nèi)生產(chǎn)鎂的主要方法，中國當(dāng)前的鎂生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能在5000t以上的有50余家，產(chǎn)能達(dá)到10000t的有20余家。原鎂的生產(chǎn)量在不斷增加，穩(wěn)定提升原鎂質(zhì)量、開發(fā)新產(chǎn)品的同時(shí)，許多企業(yè)還做出了全新的嘗試。很多企業(yè)利用先進(jìn)的技術(shù)對原鎂的生產(chǎn)方法進(jìn)行了進(jìn)一步的完善和改進(jìn)，在此提升了原鎂生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，全面提升了技術(shù)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。比如鎂的消費(fèi)指標(biāo)，白云石從之前的14.1t降到了11t，21世紀(jì)初到2018年期間，降低了30t左右，硅鐵也降低了0.4t。

在和鎂相關(guān)的初級產(chǎn)品應(yīng)用中，中國近些年也有不少突破。前些年年國內(nèi)鎂的消耗量總計(jì)為51kt，雖然總量不是很大，但是增長率較大，和去年相比增加了27個(gè)百分點(diǎn)，這其中作為鋁合金的添加元素，使用鎂量為21kt，占據(jù)總的消費(fèi)量百分之四十，到了近幾年，其使用量還在不斷的增大。國內(nèi)的鎂合金又是還被一些企業(yè)認(rèn)識到，已經(jīng)投入到汽車和摩托車等汽車和零件產(chǎn)業(yè)中，另外，分布在廣東、江蘇等地的3C產(chǎn)業(yè)還受到了來自香港和臺灣的資金投入，在技術(shù)改造和市場開拓中快速發(fā)展。在出口方面。國內(nèi)的鎂出口量也十分驚人，增長相當(dāng)迅速。這些跡象都在表明，中國的鎂產(chǎn)品已經(jīng)由之前的單一生產(chǎn)走向多元化生產(chǎn)，尤其是在鎂合金產(chǎn)品方面的轉(zhuǎn)變。

2 鎂和鎂合金的發(fā)展戰(zhàn)略

近幾十年來，國內(nèi)的鎂企業(yè)迅速發(fā)展，一躍成為原鎂生產(chǎn)大國和出口大國，在給中國經(jīng)濟(jì)帶來巨大發(fā)展機(jī)遇、讓中國經(jīng)濟(jì)煥發(fā)出無限生機(jī)的同時(shí)，也帶來了一系列挑戰(zhàn)和問題。比如鎂的制作工藝簡單粗糙、技術(shù)設(shè)備落后、對環(huán)境造成的危害較大以及耗能較大等，因?yàn)榧夹g(shù)原因而帶來的原鎂質(zhì)量問題將給鎂產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展帶來極其嚴(yán)重的后果，所以，國內(nèi)要想生產(chǎn)出更加優(yōu)質(zhì)的鎂，就需要改進(jìn)冶煉技術(shù)和升級冶煉設(shè)備，用正確的科學(xué)觀念進(jìn)行全面的創(chuàng)新，在保證環(huán)保節(jié)能的前提下提升冶煉水平，生產(chǎn)出質(zhì)量、純度高的原鎂。在和鎂相關(guān)的宏觀發(fā)展戰(zhàn)略上，應(yīng)該要選擇好適當(dāng)?shù)陌l(fā)展目標(biāo)和調(diào)整好生產(chǎn)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)科技和經(jīng)濟(jì)之間的共享，在技術(shù)政策的引導(dǎo)下進(jìn)行穩(wěn)健投資，從知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略角度出發(fā)，制定出相關(guān)國家鎂生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，引進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新型人才。

另外，還需要注重國際間的合作，提倡自主創(chuàng)新，突出國內(nèi)的區(qū)域比較優(yōu)勢。總的來說，要先實(shí)現(xiàn)鎂和鎂合金的發(fā)展戰(zhàn)略，需要從以下幾個(gè)方面出發(fā)。

2.1 國家要制定標(biāo)準(zhǔn)來制約某些原鎂生產(chǎn)企業(yè)的盲目發(fā)展

對于那些經(jīng)過相應(yīng)技術(shù)改造且達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，要對其時(shí)間、目標(biāo)進(jìn)行明確要求，在經(jīng)過專家驗(yàn)收合格之后，可以讓其保留。

而對于沒有改造前景的小型生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)該要讓其管壁，給鎂企業(yè)的健康良性發(fā)展提供保障。

2.2 發(fā)展出新的鎂工業(yè)，走上經(jīng)濟(jì)循環(huán)的道路

利用皮江法煉鎂的企業(yè)可以和鎂非金屬功能材料形成一個(gè)聯(lián)合企業(yè)，讓利用皮江法生產(chǎn)鎂之后的廢棄材料作為生產(chǎn)鎂非金屬功能材料。

利用這樣一種材料循環(huán)利用的方式不僅可以解決傳統(tǒng)的由于生產(chǎn)鎂帶來的環(huán)保問題，還在很大程度上降低了鎂的生產(chǎn)成本。

2.3 加強(qiáng)鎂應(yīng)用基礎(chǔ)理論方面的研究，加大鎂深加工產(chǎn)業(yè)的研究

利用加快改變鎂結(jié)構(gòu)和相關(guān)制品的方式改變當(dāng)前中國鎂生產(chǎn)結(jié)構(gòu)單一、附加產(chǎn)品價(jià)值低廉的情況，生產(chǎn)出質(zhì)量高、附加價(jià)值高以及科技含量高的深加工產(chǎn)品，在更大的范圍和領(lǐng)域之中參與到國際之間的競爭當(dāng)中去。充分利用國內(nèi)外的先進(jìn)鎂生產(chǎn)工藝技術(shù)、設(shè)備以及檢測手段，讓鎂的生產(chǎn)水平進(jìn)一步上升。最后就是充分發(fā)揮出國內(nèi)的高水平人才的優(yōu)勢，積極創(chuàng)新，研發(fā)出各種新型鎂合金、鎂制品的焊接方式和處理技術(shù)。

2.4 成立一個(gè)國家級別的鎂產(chǎn)業(yè)開發(fā)研究中心

依照國外鎂生產(chǎn)企業(yè)成功案例，筆者建議在國內(nèi)建立一個(gè)國家級的鎂工業(yè)研究基地，將國內(nèi)的優(yōu)秀人才聚集起來，共同攻克一些在鎂生產(chǎn)方面的難題，盡量較快的提升國內(nèi)鎂產(chǎn)業(yè)化水平。

2.5 擴(kuò)大國內(nèi)鎂的使用

有關(guān)部門需要制定出相應(yīng)政策推動(dòng)鎂材料的應(yīng)用，在汽車制造行業(yè)中大力宣傳鎂材料優(yōu)點(diǎn)，采用鎂材料替代原來的金屬材料，汽車總重量有所減輕，一定程度上達(dá)到節(jié)能減排的效果。凡是對于鎂產(chǎn)業(yè)有推動(dòng)作用的，國家都應(yīng)該加強(qiáng)該方面的投入力度，并通過出臺相關(guān)的規(guī)定讓汽車用鎂列入到各個(gè)行業(yè)的設(shè)計(jì)當(dāng)中去，通過這些國家政策，全面推動(dòng)鎂產(chǎn)品的應(yīng)用。

3 總結(jié)

國內(nèi)的鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)該是在資源、環(huán)境、能源的基礎(chǔ)上向著專業(yè)化、集團(tuán)化以及大規(guī)?；姆较虬l(fā)展，并提升鎂產(chǎn)業(yè)的集中程度，形成一個(gè)以鎂產(chǎn)業(yè)為中心的產(chǎn)業(yè)鏈，讓鎂企業(yè)做大、做強(qiáng)，全面提升國內(nèi)鎂產(chǎn)業(yè)在國際上的競爭力，實(shí)現(xiàn)鎂產(chǎn)業(yè)的全面、可持續(xù)發(fā)展。