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年內鎂價已近翻倍!一文帶你探究金屬鎂

來源:上海有色網 瀏覽次數:238 發布日期:2021-09-03

隨著今年煤炭、硅鐵原材料全面上漲,金屬鎂生產成本上升近萬元。以我國聞喜地區鎂錠現貨價格為例,鎂價從年初的15700元/噸暴漲至如今的30250元/噸,價格上漲14550元/噸,漲幅接近93%!那么漲勢如此強勢的鎂,它來自何處?它的用途是什么?本期SMM鎂視界將向大家簡單介紹一下金屬鎂的基本情況。

鎂,是一種銀白色、質量極輕的金屬,具有良好的延展性,鎂是自然界中分布最廣的元素之一。

自1755年首次被人類發現,到1808年被確認有使用價值,全球金屬鎂發展至今已有近300年的歷史。由于化學活性很高,鎂在自然界中只能以化合物形式存在,其液體礦有海水、地下鹵水、鹽湖鹵水;固體礦有菱鎂礦、白云石礦、蛇紋石礦、滑石、水鎂石及少量其他沉積礦等,鎂可謂是取之不盡。

中國鹽湖資源極為豐富,我國的鹽湖鎂鹽主要分布于西藏自治區的北部和青海省柴達木盆地,柴達木盆地內的鎂鹽儲量占全國已查明鎂鹽總量的99%,居全國第一位。盆地內的鎂鹽主要分布在察爾汗、一里坪、東、西臺吉乃爾湖、大浪灘、昆特依、馬海等鹽湖。察爾汗、一里坪、東、西臺吉乃爾湖為氯化鎂,大浪灘、昆特依、馬海、大柴旦等礦區氯化鎂、硫酸鎂均有,兩種類型的鎂儲量基本相當,其中:氯化鎂累計查明資源儲量42.81億噸,其中基礎儲量19.08億噸;保有資源儲量40.70億噸,其中基礎儲量17.98億噸。硫酸鎂累計查明資源儲量17.22億噸,其中基礎儲量12.29億噸。青海察爾汗鹽湖戰地5856平方公里,可供煉鎂的氯化鎂儲量為31.90億噸(僅次于死海),位居世界第二。

固體礦方面,據公開數據顯示,全球菱鎂礦主要分布在俄羅斯、中國、韓國,這三個國家的菱鎂礦占世界總量的67%。

而我國的菱鎂礦資源,絕大部分在遼寧,占全國總量的86%。除此以外,山東、西藏、新疆、甘肅也有分布。中國菱鎂礦大多為露天開采,菱鎂礦主要用于生產作為耐火材料原料的重燒氧化鎂,其次是用于生產凝膠材料的輕燒氧化鎂,而我們的金屬鎂,幾乎100%來自另一種原料----白云石礦。

目前,我國白云石礦已探明儲量在40億噸以上,主要分布在山西、寧夏、河南、吉林、青海、貴州等省份,其中山西白云石儲量較為集中,已探明儲量約為4.5億噸左右,約占全國已探明儲量的11.25%。通過皮江法,來生產鎂錠,也就是鎂的最主要冶煉產品。

從1954年,國家批準引進蘇聯菱鎂礦氯化電解法煉鎂技術,在撫順鋁廠建設年產3000噸電解鎂項目,中國鎂冶煉工業經過近70年的發展,逐步形成以陜西地區為主要生產基地的產業格局。由于陜西省府谷縣當地鎂廠創造性將“低階煤高溫熱解或中低溫熱解”后生產的煤氣作為燃料生產金屬鎂,不僅實現了煤氣回收,極大地節省了燃料成本,還建立了原煤→煤炭熱解→發電→硅鐵→鎂冶煉等相關循環產業鏈,使陜西省府谷縣成為了我國重要的鎂冶煉基地,是我國也是全球最大的鎂冶煉企業產業集群,被業內評價為“世界鎂業在中國,中國鎂業看府谷”。目前當地共有40多家鎂錠生產企業,區域產量始終穩居全國第一。

據SMM統計,2020年,我國鎂錠產量72萬噸,同比減少15%。回顧近年來的產量變化情況,我們發現,受去年新冠疫情影響,2020年鎂錠產量下降較為嚴重。一方面疫情初期國內交通受阻,企業原料采購困難,產品出售受限,生產節奏被打亂。一方面海外疫情發酵,港口陸續關閉,外貿訂單陸續取消,需求大幅下降,鎂廠無奈選擇減產保價,致使2020年產量整體下滑。考慮今年國內疫情控制得當,海外需求較去年有所恢復,預計今年鎂錠產量有望回歸往年水平。

目前,我國鎂錠下游產品主要是鎂合金、鋁合金、海綿鈦還原劑和鋼鐵脫硫劑。以2020年情況來看,鎂合金對鎂錠的消費量最大,占36%。鋁合金消費占29%,海綿鈦還原劑消費量占18%,鋼鐵脫硫劑占10%。

在合金應用中,尤其是鎂合金方面,憑借著其重量輕、電磁屏蔽能力強等特性,鎂合金被廣泛應用在汽車、3C、航空航天等領域,是交通、電子通訊、核動力裝置等產品外殼的理想材料。

資料顯示,汽車所用燃料的60%消耗于汽車自重,汽車質量每降低100kg,每百功率油耗可減0.7L。CO2排放可減少約500g;汽車自重每降低10%,燃油效率可提高6%-8%。

鎂合金在汽車上的應用,主要取代鑄鐵、鋼制沖壓焊裝結構件和鋁合金鑄件,多以鑄件形式應用,并以壓鑄為主。其大致分為兩類:①非承重零件,主要應用在封裝部件,無大的承重要求。②承重零件,要求承受一定的載荷,抑制斷裂。汽車用非承重鎂合金零件材料一般 采 用AZ91D,主要包括:動箱、變速箱、離合器箱、電動機/交流發電機殼、發動機殼體、進氣歧管、油盤等。承重鎂合金零件一般采用韌塑性較高的AM60B 和 AM50B,主要包括:踏板托架、方向盤、車梁、座椅、油箱、剎車系統、輪轂等。

目前,行業內已開發出了上百個汽車用鎂合金零部件,其中大部分已投入在不同的車型上并已規模化生產,若將其相加,總質量可以達到100kg以上。

根據我國節能與新能源汽車發展戰略咨詢委員會發布的節能與新能源汽車技術路線圖中預計,我國新能源汽車單車使用鎂合金量2030年將達到45kg。在此基礎上,根據據中汽協數據,2020年我國汽車產銷數據,全年銷量2531.1萬輛,新能源車銷量136.7萬輛,新能源新車銷量占總體新車銷量的5.4%,若要達到2021年國務院辦公廳印發的《新能源汽車產業發展規劃》中要求的,我國到2025年,新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%的標準,2025年,我國新能源汽車的鎂合金需求量就要在23萬噸以上。在碳達峰和碳中和的目標下,國內汽車產業對汽車輕量化也提出了更高要求,而鎂合金作為非常優秀的輕量化材料,在減重中的重要性將日益凸顯,相信在未來會有更廣闊的應用。


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