中國菱鎂產業發展現狀及趨勢

丁怡 李軍生 王風 李玉華 戴光 柏霽紋

摘 要：菱鎂礦最初是作為耐火材料使用的， 現在仍然是冶煉工業必不可少的耐火輔助原料之一。 隨著科學技術的發展，，其在建筑、化工等領域應用越來越多，需求量亦日趨增大，已成為國民經濟不可缺少的一種礦物原料。本文對菱鎂產業發展現狀及趨勢做了系統的概述。

關鍵詞：菱鎂礦;鎂質材料;產業;發展

1 前 言

菱鎂產業以菱鎂礦采選為源頭，經初級加工成各類氧化鎂原料，利用氧化鎂特性，進一步發展為鎂質耐火材料、鎂質建筑材料、鎂質化工材料等產業。其中，鎂質耐火材料是主導支柱產業，在國內外具有顯著的影響力，覆蓋鋼鐵、建材高溫窯爐用耐火材料60%的國內市場和40%的國際市場。

2菱鎂礦

中國是世界菱鎂礦資源最為豐富的國家之一，已探明儲量約有34億噸，約占全球儲量的26%。中國菱鎂礦資源分布高度集中，目前菱鎂礦的探明資源量主要分布于遼寧、山東等省區，遼寧省和山東省的菱鎂礦查明資源量合計占全國的95%，其中遼寧省的查明資源量為29.24 億噸，占全國查明資源量的86%，山東的菱鎂礦已查明資源量為3.06 億噸，占全國總量的9%[1]。此外，西藏、新疆、甘肅等地區菱鎂礦也較豐富。我國菱鎂礦探明儲量礦區27處，分布于9個?。▍^），以遼寧菱鎂礦儲量最為豐富。我國主要菱鎂礦礦山簡況如表1所示[1]。

據統計，2012年-2019年，我國菱鎂礦產量由460萬噸增長至1900萬噸。見圖1。根據美國地質調查局數據，2019年我國菱鎂礦產量1900萬噸，占全球68%。

我國菱鎂礦出口量增長迅速，特別是2017年，從2016的173噸增長至2017年的294046噸。2017年以后中國菱鎂礦出口量也增長迅速，到2020年中國菱鎂礦出口量為508391噸，同比上升19.25%。見圖2。

隨著我國菱鎂礦陸續開采，我國菱鎂礦產量上升，對于國外菱鎂礦的需求逐漸減少，到2020年中國菱鎂礦進口量為5726噸，同比下降84.16%。見圖3。

在我國菱鎂礦的消費結構中，約90%的菱鎂礦用于鎂砂類產品，只有10%用于建材、化工、提煉金屬鎂等。鎂砂類產品中的燒結鎂砂、電熔鎂砂主要用于制作各種鎂質耐火材料。

為推進菱鎂行業供給側結構性改革，實現菱鎂礦資源有序開發和菱鎂礦產業轉型升級，2016年以來，我國開展了菱鎂礦山采礦權與采礦資質的優化與整合[2]。目前，我國遼寧地區菱鎂礦整治成效顯著，淘汰不合規開采及落后產能，生產規模大型化且逐步規范化。

3鎂質耐火材料

鎂砂是鎂質耐火材料的主要原料。鎂砂產品種類主要包括輕燒氧化鎂、燒結鎂砂和電熔鎂砂。其中，輕燒氧化鎂是一種十分重要的鎂質基礎原料，可生產各種鎂砂做為耐火材料制品原料，還是鎂化工產品如輕質MgO、輕質MgCO3、鎂肥、鎂建材、飼料添加劑等原料。

我國是鎂砂生產大國，鎂砂生產企業主要分布在遼寧省的大石橋、海城、營口、岫巖等地區，主要以菱鎂礦為原料進行生產。因此，遼寧的鎂砂生產情況反映了我國鎂砂的生產狀況。據統計，2017 年我國生產各類（輕燒、燒結、電熔）鎂砂 460 萬 噸，在全球 1070 萬噸 菱鎂礦基鎂砂中，占比約 43%[1]。

我國是鎂砂出口大國，圖4所示為2015—2019年間我國各類鎂砂原料的出口貿易量[1]。由圖可以看出，在各類鎂砂中，出口量最多的是燒結鎂砂;其次是輕燒鎂砂，電熔鎂砂出口量最少。除電熔鎂砂2019年的出口量下降外，燒結鎂砂和輕燒鎂砂的出口量在近三年均呈現良好的增長態勢。

耐火材料是高溫工業的重要基礎材料。我國耐火材料產量主要集中在河南、遼寧和山東三省，三省耐火材料產量占全國耐火材料總量的80%左右。河南、山東為鋁硅系耐火材料的主產區，遼寧為鎂質耐火材料的生產基地。我國是世界上最大的耐火材料生產國和出口大國，其產量和出口量連續多年穩居世界第一，在國際上占有舉足輕重的地位。根據國家統計局數據，2018年全國耐火材料產量2345.22萬噸，同比增長2.30%，其中鎂質磚213.64萬噸，同比增長29.95%;2018我國耐火材料主營業務收入超10億生產企業共17家，其中遼寧省7家，主要生產鎂質耐火材料及原料，見圖5;根據中國海關數據，2018年，我國耐火制品出口量180.54萬噸，同比增長6.54%。

耐火材料下游的應用領域包括鋼鐵、水泥、陶瓷、玻璃、化工、有色金屬等行業，其中鋼鐵占70%，是耐火材料的第一大消費部門。水泥、玻璃、有色金屬、陶瓷、化工、電力等行業的耐火材料占比分別為8%、7%、4%、4%、4%和3%左右。

基于中國具有生產鎂質耐火材料的資源優勢和成本優勢，以及經濟全球化、世界工業結構的調整和我國國民經濟的快速發展，世界鎂質耐火材料生產逐步向中國轉移。目前，英國、德國、日本、韓國、奧地利等國家和地區分別在遼南地區建立了一批獨資、合資鎂質耐火材料生產企業[3]。

雖然我國已經成世界最重要的鎂質耐火材料生產基地，但還存在產業集中度較低、產業結構不合理、生產裝備落后、環境污染、資源浪費、創新能力不強等問題。因此，我國出臺《耐火材料行業規范條件》、《產業結構調整指導目錄》、《工業爐窯大氣污染綜合治理方案》等政策，通過兼并重組提高產業集中度;實行行業準入標準，淘汰落后產能;對裝備升級，向自動化、智能化和信息化邁進。隨著供給側結構性改革的推進、高溫工業和新興產業發展，耐火材料的消費需求和消費結構也在逐步升級，低檔鎂質耐火材料的市場空間將不斷萎縮，高檔鎂質耐火材料的比重將擴大。未來鎂質耐火材料的技術將向著長壽、低耗、節能、環保、低碳、回收利用與功能型相結合的方向進行研究與創新。隨著產品功能提升與用途的開發，鎂質耐火材料傳統產業將從產品創新、技術提升、延長產業鏈、增加下游產業新需求中尋求新的增長點。

4鎂質建筑材料

鎂質建筑材料主要是指鎂質膠凝材料（鎂水泥）以及使用鎂質膠凝材料與其他材料復合的建筑材料。產品主要有保溫防火板、裝飾板、防火門芯板、輕質隔墻板、保溫砌塊、木塑地板等產品，廣泛應用于房屋建筑、裝飾裝修、市政工程等建筑領域。根據中國菱鎂行業協會統計，目前工商注冊登記的鎂質建材相關企業約有3000余家。從產業布局來看，受我國資源分布和經濟發展不平衡以及物流成本和消費市場影響，我國鎂質建材企業主要分布在山東、遼寧、江蘇、廣東、川渝、青海，并已形成了明顯的集群效應。按區域、產品劃分，當前已形成了以遼寧營口、海城、大石橋為菱鎂原材料生產貿易集散地;山東德州形成了菱鎂通風管道生產銷售基地;以長（江）珠 （江）三角洲、沿海地區為代表的菱鎂防火板生產與出口基地。隨著國家加大對西部地區的開發力度，出現了東部地區帶動中部地區發展以及西部地區已逐步開始啟動的發展態勢。

玻鎂平板類產品是鎂質建材的主導產品，據調查，我國目前正常生產的玻鎂平板類企業約1100家，主要分布在山東、江蘇、廣東、川渝等地，目前生產線保有量月為1200條，年產能達到16億平方米，實際年產量約11億平方米，產能利用率為68%。目前，我國鎂質建材制品年產值約600億元，近五年，特別是近兩年以來，每年以30%的速率增長。

經過近三十年的快速發展，我國鎂質建材行業規模大幅度增長，產品品種逐漸增多，應用領域擴展到國民經濟生產建設多個領域。但目前我國鎂質建材行業尚處在未形成規模產業、規模效應的產業初級階段，還存在產業集中度低，缺乏龍頭引領，準入門檻比較低、企業規模普遍較小，科研水平低、技術水平落后、創新能力弱、品牌意識淡薄等一系列問題。目前，國家政策為鎂建材行業提供了良好的發展環境。《國務院辦公廳關于促進建材工業穩定增長調結構增效益的指導意見》（國辦發【2016】34號）和《建材工業鼓勵推廣應用的技術和產品目錄（2018-2019年本）》等相關國家政策，明確我國將重點發展“鎂質膠凝材料等新型膠凝材料”和“生物質纖維增強的鎂質建材等產品”，為我國“鎂建材”和“裝配式建筑”的發展提供了重要機遇。面向國內外市場，通過鎂建材產業的升級和結構調整，開發鎂建材新產品、新技術和新工藝，推進我國鎂建材工業的技術水平達到國內領先水平、甚至國際先進水平。

5鎂質化工材料

鎂質化工材料主要從白云石、蛇紋石、菱鎂礦、水鎂石等固體材料中提取出來，還可在液體原料（海水、鹽鹵、苦鹵等）中提取。菱鎂礦煅燒后得到的輕燒氧化鎂、重質氧化鎂、高溫電工級氧化鎂、高純電熔氧化鎂等是主要的菱鎂鎂質化工產品。2019年鎂化合物主要產品產能情況見表2[4]。我國鎂化合物行業已逐步形成了四大鎂化合物產銷基地，見表3[4]。

隨著青海鹽湖綜合利用開發和循環經濟園區的實施，氯化鎂、氫氧化鎂和普通的氧化鎂等基礎鎂化合物的供應大于國內的需求量，造成了這些產品的市場疲軟。在經濟邁向新常態、市場需求總體下行壓力較大的背景下，精細化產品（橡塑阻燃級氫氧化鎂、高純氧化鎂、高純碳酸鎂、高純氫氧化鎂、鎂化合物晶須等）需求在上升，致使鎂化合物產品精細化率在提升，發展較為迅速。“十三五”各主要鎂化合物產品達到精細化率提升至30%-40%[4]。

國內化學法高純氫氧化鎂市場需求近幾年大約增長幅度在15%左右，可以推測到2021年的高純氫氧化鎂需求量會超過3萬噸。根據海關數據近兩年高純氫氧化鎂原粉及深加工產品出口量每年大約1萬噸。

國內化學法氧化鎂市場，國內總需求量在20萬噸以上，總體供不應求，結構性矛盾突出，低端產品產能過剩，高端產品依賴進口。根據海關數據：近兩年高純氧化鎂出口量每年不超過2000噸，進口量每年接近1萬噸，主要是硅鋼級氧化鎂、活性氧化鎂、高純氧化鎂，國內市場空間較大。

我國鎂質化工材料生產行業興起較晚，在發展規模上遠達不到發達國家的企業規模，鎂質化工材料精細化程度不高，受生產設備的限制，在生產鎂質化工材料期間，產生較大能耗，影響鎂質化工材料的純度。因此，提高鎂化合物產品精化率、優化產品、提質增效、節能減排、自動化生產、清潔生產將是鎂質化工材料行業的發展方向。

6金屬鎂及鎂合金材料

中國鎂冶煉發展從1957年至今經歷了60多年，前30年（1957-1987）為緩慢發展期，主要是采用菱鎂礦氯化電解法煉鎂技術生產金屬鎂。從1987年起，我國開始研究和引進皮江法煉鎂技術，由于皮江法煉鎂與電解法相比具有工藝簡單、投資少、設計及生產規模靈活、所需原料白云石及煤炭資源豐富且分布較廣等特點，皮江法煉鎂研究成果得到了推廣和應用。我國皮江法生產原鎂主要集中陜西、寧夏、山西等地，主要供應商有云海金屬、瑞格鎂業、金萬通、天宇鎂業等。電解法煉鎂因生產成本高，無力競爭，生產企業在1996年—2003年先后轉產和停產[5]。

目前，我國金屬鎂的應用還主要集中在鎂合金棒材、犧牲陽極、管材和型材等領域。鎂合金作為原鎂下游消費的重要部分，伴隨汽車、3C以及航空航天等領域對鎂合金的應用不斷拓展，其整體消費量明顯增長。2019年我國鎂合金表觀需求量達到22.15萬噸，在國家政策支持下，鎂應用尤其是交通領域的應用將獲得進一步發展和擴大。面向2030年，我國先進鎂合金材料產業將建立健全的可持續發展創新及運用體系，同時整體實現大規模高程度自動化制造，在研發、生產及應用方面達到全球高水平，甚至部分相關技術或產品達到世界精尖水平。特別是高性能變形鎂合金、鑄造鎂合金、焊接鎂合金、增材制造（3D打?。╂V合金等產品研發制備將是研發重點。

7鎂質新材料

鎂質新材料是指除了傳統鎂耐火、鎂化工、鎂建材、鎂合金之外的一系列新型材料，主要包括：鎂質陶瓷材料、鎂質功能材料、鎂電池材料等。采用氧化鎂多孔陶瓷等先進技術研發鎂鋁尖晶石透明材料，在光學領域有著重要應用;鎂質功能材料由于其獨特的化學物理性質，在電氣材料、電磁兼容、平板顯示保護膜、新性能發光體、核輻射防護、軍工方面的表現出巨大的應用潛力，在電氣級氧化鎂和核輻射方面開始進入產業化初期階段;開展鎂電池的研發，發揮其輕量、容量大、耐熱性能好的優勢，實現在混合動力車及電動汽車上的使用;我國雖然在制備納米氧化鎂研宄方面已有十幾年時間，也有許多納米氧化鎂制備的研宄專利，但真正能把技術運用在生產上并進行規?；a出納米氧化鎂產品的確很少。我國鎂質新材料產業大多數還處于研發起步階段，開發鎂質新材料，符合更加輕量、更加綠色、更低成本的技術要求，展現出廣闊應用前景。向著生產更小、更智能、多功能、環保型以及可定制的產品、元件等方向發展[6]。

8科研開發

目前，遼寧海城市與遼寧科技大學共同發起，聯合中國建材研究總院、武漢理工大學、北京科技大學等15家高校和科研院所成立鎂產業技術聯盟，以隆鎂科技與沈陽化工大學合作的40萬噸菱鎂閃速輕燒、海城鎂礦集團有限公司與東北大學合作的輕燒懸浮閃爍沸騰爐和與遼寧科技大學合作的全密自動化清潔鎂砂豎爐等為代表的一批重點科技項目都已開工建設。

我國還加大科研投入，依托東北大學、大連理工大學、沈陽化工大學、遼寧科技大學、北京礦冶研究總院、中冶焦耐工程設計院、洛陽耐火材料研究院等高校院所，圍繞建設智能和綠色菱鎂礦山、鎂質材料清潔生產、高端鎂質產品開發、園區固廢綜合利用等產業發展關鍵問題，持續開展核心關鍵技術攻關。

9結語

我國菱鎂產業經過多年發展，已經形成了資源供給、原料初級加工、制品制造及配套產業協同發展的產業集群。我國的菱鎂產業要充分發揮得天獨厚的礦產資源優勢和已形成的產業優勢，圍繞改造升級“老字號”、深度開發“原字號”、培育壯大“新字號”這“三篇大文章”，做優鎂耐火產業，整合優質鎂耐火企業，提高產業集中度，同時發展無碳、低碳鎂質耐火制品、鎂質不定型耐材、冶金連鑄用高耐久鎂質功能材料等;做大鎂建材產業，將輕燒氧化鎂過剩產能和低品位資源生產的輕燒氧化鎂統一配置和均化，發展高端鎂質膠凝材料，推動菱鎂墻體材料、菱鎂裝飾材料、菱鎂建材工藝品、裝配式建筑等產品發展;做強鎂化工產業，充分利用優質氧化鎂優勢，重點發展高純氧化鎂、電工級氧化鎂、氫氧化鎂及其復合材料、鎂肥等;謀劃鎂合金產業，發揮低品位菱鎂資源的存量優勢，引進戰略合作伙伴，研發鎂金屬冶煉技術，推動鎂合金產業化，建設鎂合金產業鏈，重點發展應用于航空航天、軍工、汽車領域具有高強度、耐熱或超輕特性的高端鎂合金產品。同時，運用云計算、大數據、物聯網、人工智能、5G等新興技術，建立菱鎂產業安全大數據和互聯網監管技術平臺，推動我國菱鎂產業綠色化、高端化、智能化、集約化發展。

參考文獻

[1] 張艷麗，程慶先，彭西高.我國耐火原料的現狀與發展[C].2021年全國耐火原料學術交流會論文集，中國重慶：中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司等，2021：220-228.

[2] 王國勝，張國棟.新常態下菱鎂礦產業經濟改革與發展[J].遼寧經濟，2016，3：45-47.

[3] 張國棟，史大業，龐寶貴.遼寧省菱鎂礦現狀及耐火材料產業的發展[C].新形勢下全國耐火原料發展戰略研討會論文集，中國山西太原：中國耐火材料行業協會，2014：125-133.

[4] 中國無機鹽工業協會.中國鎂化合物行業“十四五”發展規劃建議[C].2020年鎂化合物行業年會暨專家工作會議論文集，中國青海海東：中國無機鹽工業協會鈣、鎂鹽分會，2020：4-10.

[5] 孟樹昆.中國鎂業[M].北京：冶金工業出版社，2013.

[6] 王國勝，張春，唐鳳翔，徐蓉徽.鎂質新材料開發與應用[C].2018年中國非金屬礦科技與市場交流大會論文集，中國山西大同：建筑材料工業技術情報研究所，2018：49-56.