【摘要】青海察爾汗鹽湖儲(chǔ)存有大量的氯化鎂資源，青海鹽湖充分利用這些資源優(yōu)勢(shì)，從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的電解鎂技術(shù)，正在規(guī)劃和實(shí)施金屬鎂一體化項(xiàng)目，隨著該項(xiàng)目的建成，察爾汗鹽湖將成為中國(guó)乃至世界最大的鎂工業(yè)基地。

【關(guān)鍵詞】察爾汗鹽湖；鎂資源；氯化鎂；電解鎂；金屬鎂一體化項(xiàng)目

Chaerhan Salt Lake——China magnesium industry's future

Wang Yongchang Gao Qing

Qinghai Salt Lake Industry Co.，Ltd

（Email： alanwyc@gmail.com；gaoqingann@sina.com）

Abstract： There is deposited a lot of magnesium resources at Chaerhan Salt Lake in Qinghai， Qinghai Salt Lake Industry Co.， Ltd takes advantage of these resources， from the introduction of foreign advanced technology electrolysis of magnesium， and planning and implementation of the integration project， with the completion of the project， Salt Lake will become China's largest and the world's magnesium industry base.

Key Words： Chaerhan Salt Lake；Magnesium resources；Magnesium Chloride；Electrolysis Magnesium；Magnesium Integrated project

鎂是地殼中含量高、分布廣的元素之一。鎂天然存在于菱鎂礦MgCO3、白云石CaMg（CO3）2、光鹵石KCl·MgCl2·H2O及橄欖石中，海水、鹽湖及油田鹵水中也含有大量的鎂。自然界中以化合態(tài)存在，主要分布于白云石礦、鹽湖、海水等資源中，鎂在地殼表層儲(chǔ)量居第8位，占2.35%（質(zhì)量比），已知的含鎂礦物有60多種，具有工業(yè)價(jià)值的有：菱鎂礦（MgCO3），含鎂28.8%；白云石（MgCO3·CaCO3），含鎂13.2%；光鹵石（KCl·MgCl2·6H2O），含鎂8.8%。世界各地還有很多含鎂的鹽湖、地下鹵水和鹽礦床。

金屬鎂是繼鋼鐵、鋁之后的第三大金屬工程材料，被稱為“2l世紀(jì)的綠色工程材料”。在所有結(jié)構(gòu)金屬中，鎂的密度最低，僅為1.74g/cm3，只有鋁的2/3、鈦的2/5、鋼的1/4，是迄今為止能夠應(yīng)用于工業(yè)最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料之一。鎂合金具有密度低、比強(qiáng)度高、比剛度高、阻尼性能好、散熱性能好、電磁屏蔽能力強(qiáng)、易于回收等優(yōu)點(diǎn)，在電子通訊、汽車制造、印刷影印、軌道交通、航空航天、軍工兵器及鋼鐵脫硫和陰極保護(hù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，尤其是隨著世界能源危機(jī)、環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重的今天，汽車的輕量化已迫在眉睫，而鎂合金是汽車減輕的首選材料之一。

隨著人類社會(huì)的發(fā)展，金屬材料的消耗與日俱增，一些金屬礦產(chǎn)資源趨于枯竭，金屬礦產(chǎn)資源的緊缺已成為全球性問(wèn)題。在我國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)鋼鐵、鋁材等基礎(chǔ)材料的需求在逐年增加，但其資源極為貧乏，資源問(wèn)題已直接影響到鋼鐵、鋁材工業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。與之相比，鎂資源在我國(guó)極其豐富，現(xiàn)已探明儲(chǔ)量70億噸以上，占世界儲(chǔ)量的22.5%，居世界第一，其中，在青海察爾汗鹽湖，氯化鎂儲(chǔ)量達(dá)30多億噸，占全國(guó)儲(chǔ)量的74%，居全國(guó)首位。由于鎂具有鋁的特性，在鋁資源短缺的今天，用取之不盡的鎂資源替代日益枯竭鋁資源已成趨勢(shì)。

目前鎂冶煉的方法主要有兩種：1、從尖晶石、鹵水或海水中將含有氯化鎂的溶液經(jīng)脫水或焙融氯化鎂熔體，之后進(jìn)行電解，此法稱為電解法；2、用硅鐵對(duì)從碳酸鹽礦石中經(jīng)煅燒產(chǎn)生的氧化鎂進(jìn)行熱還原，此法稱為熱還原法，其中皮江法是熱還原法中使用最廣泛的方法。

1、國(guó)內(nèi)外鎂資源的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

1.1國(guó)外鎂資源的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)世界鎂工業(yè)發(fā)展非常迅速，但鎂金屬的生產(chǎn)卻出現(xiàn)了不平衡趨勢(shì)，全球原鎂生產(chǎn)呈現(xiàn)西方國(guó)家減產(chǎn)中國(guó)增產(chǎn)兩大走向。國(guó)外因鎂礦石資源貧乏以及較高的環(huán)保要求，80%以上的金屬鎂是通過(guò)電解法生產(chǎn)的，而中國(guó)的皮江法金屬鎂生產(chǎn)不斷擴(kuò)大，產(chǎn)量及出口量快速增長(zhǎng)，對(duì)全世界金屬鎂供應(yīng)鏈造成了巨大沖擊和嚴(yán)重影響，使西方國(guó)家的原鎂冶煉廠紛紛關(guān)閉，僅存的幾家如俄羅斯素里卡姆斯克鎂廠（SMW）、以色列死海鎂廠（DeadSeaMagnesiumWorks）、美國(guó)鎂業(yè)公司（USMagnesiumLLC）等，為了自身生存，也企圖通過(guò)種種手段對(duì)中國(guó)金屬鎂產(chǎn)品實(shí)施反傾銷制裁，以尋求在國(guó)際市場(chǎng)占有一定份額。

盡管西方世界的原鎂產(chǎn)量近年來(lái)在大幅減少，但附加值較高的鎂深加工產(chǎn)業(yè)卻日益興起，更多的企業(yè)在開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)高端鎂合金產(chǎn)品，獲取高端利潤(rùn)，而把鋁合金添加元素用鎂及鋼鐵脫硫用鎂等一些低端的市場(chǎng)讓給中國(guó)。如：澳大利亞海鎂特（Magontec）及CSIRO、南韓浦項(xiàng)（POSCO）、美國(guó)伊萊科創(chuàng)（Electro）、德國(guó)蒂森克虜伯（ThyssenKrupp）及亥姆霍茲（GKSS）、加拿大鎂瑞迪安（Maridian）、俄羅斯素里卡姆斯克（SMW）等跨國(guó)公司和國(guó)家研發(fā)機(jī)構(gòu)，均面向汽車工業(yè)和航空工業(yè)在進(jìn)行高端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和制造，如鎂合金板材、鎂合金輪轂等。

與此同時(shí)，金屬鎂深加工技術(shù)也由國(guó)外正在向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移，如：世界著名的鎂合金生產(chǎn)企業(yè)海鎂特在西安建廠生產(chǎn)鎂合金，并與青海鹽湖簽訂協(xié)議，在青海鹽湖電解鎂廠建設(shè)鎂合金生產(chǎn)廠；北美最大的鎂合金壓鑄企業(yè)鎂瑞德安與上海鎂鎂合資在上海興建工廠，專為全球品牌汽車生產(chǎn)高技術(shù)含量、高附加值的鎂合金壓鑄儀表盤支架；德國(guó)駛多飛在上海專為汽車開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)發(fā)展前景非?？春玫逆V合金板材及其沖壓部件；法國(guó)的喬治費(fèi)舍爾在蘇州為汽車壓鑄方向盤轉(zhuǎn)向柱；鎂合金熔煉及鎂合金板材熔鑄設(shè)備供應(yīng)商——奧地利勞赫和美國(guó)法塔亨特，在上海設(shè)立辦事機(jī)構(gòu)等等，世界鎂合金深加工著名企業(yè)、高端技術(shù)紛紛踏入中國(guó)，看好鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景，看好中國(guó)鎂業(yè)市場(chǎng)。

1.2國(guó)內(nèi)鎂資源的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)鎂資源十分豐富，類型全、分布廣、儲(chǔ)量大，總儲(chǔ)量居世界第一位。國(guó)內(nèi)煉鎂的資源主要有：菱鎂石、光鹵石、白云石。菱鎂石主要分布在遼寧省和山東半島；白云石遍布全國(guó)各地；鎂鹽包括氯化鎂和硫酸鎂兩種類型，除山西、新疆、甘肅等省區(qū)由少量分布外，主要集中在青海柴達(dá)木盆地；光鹵石主要集中在青海的察爾汗鹽湖。察爾汗鹽湖為我國(guó)最大的鎂鹽集中地，也是世界上鎂鹽儲(chǔ)量最大的鹽湖。

從我國(guó)鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程來(lái)看，1995年以前，原鎂產(chǎn)量很小，以西方國(guó)家為主，占世界原鎂產(chǎn)量的80%產(chǎn)于國(guó)外。2007年后，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及經(jīng)濟(jì)全球化的影響，以低投資、高耗能、高污染、原煤帶動(dòng)下的皮江法煉鎂，在中國(guó)異軍突起，中國(guó)鎂產(chǎn)量占到世界鎂產(chǎn)量的80%以上，贏得了鎂產(chǎn)量大國(guó)的稱號(hào)，迫使全球大部分電解法企業(yè)減產(chǎn)乃至關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能由國(guó)外向國(guó)內(nèi)、技術(shù)由電解法向皮江法的第一次大轉(zhuǎn)移。上世紀(jì)末，隨著技術(shù)的成熟與競(jìng)爭(zhēng)的激烈，中國(guó)原鎂工業(yè)由起始的河南、湖北，向更具煤炭資源優(yōu)勢(shì)和焦炭產(chǎn)能大省山西、寧夏轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)了鎂產(chǎn)業(yè)的第二次轉(zhuǎn)移。2008年后，由于全球金融危機(jī)及國(guó)內(nèi)較高的出口關(guān)稅，山西焦炭出口幾乎停滯，生產(chǎn)金屬鎂焦?fàn)t煤氣供應(yīng)不足，價(jià)格上漲，鎂生產(chǎn)成本高達(dá)16000元/噸，導(dǎo)致山西原鎂生產(chǎn)企業(yè)紛紛關(guān)閉或轉(zhuǎn)產(chǎn)。與此同時(shí)，陜西榆林等地興起了利用就地優(yōu)質(zhì)原煤生產(chǎn)蘭炭，以蘭炭尾氣作燃料，用蘭炭生產(chǎn)硅鐵，硅鐵還原金屬鎂的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，金屬鎂生產(chǎn)成本降至為12000元/噸，綜合效益顯著。從此，中國(guó)原鎂產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了第三次轉(zhuǎn)移，由能源成本較高的山西轉(zhuǎn)向能源成本較低的陜西。目前，陜西全省共有涉鎂企業(yè)51家，2012年原鎂產(chǎn)量31.67萬(wàn)噸，占全國(guó)原鎂產(chǎn)量的45.4%，成為國(guó)內(nèi)第一大原鎂產(chǎn)區(qū)。

2、察爾汗鹽湖鎂資源的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和前景

2.1察爾汗鹽湖鎂資源狀況

青海柴達(dá)木盆地蘊(yùn)藏著豐富的鎂資源，其中，察爾汗鹽湖已探明氯化鎂表內(nèi)儲(chǔ)量為16.5億噸，可供生產(chǎn)原鎂4.2億噸。青海鹽湖位于察爾汗鹽湖，又是中國(guó)最大的鉀肥生產(chǎn)商，每年生產(chǎn)氯化鉀350多萬(wàn)噸，在鉀肥生產(chǎn)過(guò)程中，約有3500多萬(wàn)噸的氯化鎂廢料被排出，變廢為寶，每年可支撐生產(chǎn)原鎂884.2萬(wàn)噸，資源優(yōu)勢(shì)十分突出。

2.2察爾汗鹽湖鎂資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

察爾汗鹽湖儲(chǔ)存著大量的鎂資源，在采鉀過(guò)程有大量的水氯鎂石被排除，其資源無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是與國(guó)外相比，都是最優(yōu)質(zhì)的資源，但長(zhǎng)期以來(lái)，因?yàn)榧夹g(shù)問(wèn)題，一直無(wú)法實(shí)現(xiàn)在鹽湖進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。2008年，青海鹽湖抓住世界鎂工業(yè)格局調(diào)整及挪威海德魯出售其技術(shù)、全面退出鎂行業(yè)的歷史性機(jī)遇，對(duì)其技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行了一攬子引進(jìn)，規(guī)劃和實(shí)施了史上規(guī)模宏大的金屬鎂一體化項(xiàng)目，拉開(kāi)了察爾汗鹽湖鎂資源大規(guī)模、工業(yè)化綜合開(kāi)發(fā)利用的序幕。項(xiàng)目采取一次規(guī)劃，分期分批實(shí)施的原則，總體規(guī)模為40萬(wàn)噸/年電解鎂和400萬(wàn)噸PVC，先期啟動(dòng)項(xiàng)目為10萬(wàn)噸/年和80萬(wàn)噸PVC。啟動(dòng)項(xiàng)目已于2011年3月開(kāi)工建設(shè)，計(jì)劃2015年建成。青海鹽湖金屬鎂一體化項(xiàng)目是立足察爾汗鹽湖并依托柴達(dá)木盆地豐富的礦產(chǎn)資源，以金屬鎂為核心，以鈉利用為副線、以氯氣平衡為前提，以煤炭為支撐、以天然氣為輔助，在鹽湖地區(qū)構(gòu)筑主題鮮明、特色突出的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。鎂資源開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)與PVC產(chǎn)業(yè)、電石產(chǎn)業(yè)和純堿產(chǎn)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)利用、分?jǐn)偝杀尽?shí)現(xiàn)最大成本競(jìng)爭(zhēng)力，從而走出一條低能耗、高產(chǎn)出的開(kāi)發(fā)之路。

2.3察爾汗鹽湖鎂資源開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)

青海鹽湖利用察爾汗鹽湖生產(chǎn)鉀肥后的廢液老鹵，電解法煉鎂，技術(shù)先進(jìn)，原料易得，氯氣平衡，綜合利用，成本低、能耗低、排渣少，二氧化碳排放降低85%，自動(dòng)化程度高，是世界上公認(rèn)的最先進(jìn)、最清潔的生產(chǎn)技術(shù)。電解法煉鎂主要能耗是電力，青海豐富的水電資源不僅為鎂工業(yè)提供了強(qiáng)大的動(dòng)力，更是為鎂工業(yè)提供了清潔能源，使青海鎂工業(yè)二氧化碳排放量每公斤鎂低于6.5kg，綠色環(huán)保贏得了世界鎂行業(yè)的普遍認(rèn)可。格爾木地區(qū)又是中國(guó)目前最大的光伏產(chǎn)業(yè)試驗(yàn)基地，金屬鎂產(chǎn)業(yè)與蓬勃發(fā)展的光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)接，清潔能源產(chǎn)生巨大的環(huán)保效應(yīng)和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

察爾汗鹽湖氣候干燥、海拔高、氣壓低，鎂在生產(chǎn)過(guò)程中不易被氧化腐蝕、不易產(chǎn)生大量氣泡，電解效率高，易于生產(chǎn)高純度、高品質(zhì)鎂錠及鎂合金錠，具有得天獨(dú)厚的自然氣候條件和高海拔地理優(yōu)勢(shì)，特別是目前我國(guó)皮江法煉鎂和菱鎂礦生產(chǎn)鎂砂在能源、資源及環(huán)境等方面正面臨巨大的壓力，這給開(kāi)發(fā)鹽湖鎂資源也提供了十分難得的發(fā)展機(jī)遇。青海鹽湖鎂資源的開(kāi)發(fā)，有其先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和獨(dú)天得厚的資源優(yōu)勢(shì)、能源優(yōu)勢(shì)及自然氣候優(yōu)勢(shì)。

2.4察爾汗鹽湖鎂資源開(kāi)發(fā)前景

青海省是鎂資源大省，又將是原鎂生產(chǎn)大省。隨著青海鹽湖金屬鎂一體化項(xiàng)目的實(shí)施，必將引發(fā)中國(guó)鎂工業(yè)由皮江法向電解法轉(zhuǎn)移，原鎂產(chǎn)區(qū)由陜西轉(zhuǎn)向青海，青海鎂產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)前所未有的大發(fā)展機(jī)遇，察爾汗鹽湖必將成為中國(guó)乃至世界最大的金屬鎂生產(chǎn)基地。

3、察爾汗鹽湖鎂資源開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略意義

3.1良好的發(fā)展環(huán)境

2010年3月15日，國(guó)務(wù)院批復(fù)《柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)總體規(guī)劃》。青海鹽湖金屬鎂一體化項(xiàng)目已被列為國(guó)家級(jí)柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)建設(shè)的核心項(xiàng)目，該項(xiàng)目立足察爾汗鹽湖并依托柴達(dá)木盆地豐富的礦產(chǎn)資源，以金屬鎂為核心、以鈉利用為副線、以氯平衡為前提、以煤炭為支撐，是一個(gè)集有色、煤焦化、氯堿化工為一體的大型產(chǎn)業(yè)集群

青海鹽湖金屬鎂一體化項(xiàng)目做為柴達(dá)木盆地循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)的龍頭骨干企業(yè)，省委、省政府已把鹽湖資源的綜合開(kāi)發(fā)放在了突出位置，優(yōu)先發(fā)展，重點(diǎn)建設(shè)，著力推進(jìn)，鹽湖集團(tuán)將立足鹽湖資源的開(kāi)發(fā)，依托柴達(dá)木盆地豐富的礦產(chǎn)資源，做好察爾汗鹽湖資源的綜合利用。

3.2強(qiáng)大的技術(shù)支撐

電解鎂的核心技術(shù)是水氯鎂石的脫水?！敖饘冁V一體化”項(xiàng)目的核心技術(shù)、設(shè)備全套引進(jìn)，技術(shù)先進(jìn)，工藝成熟、可靠，完全適合鹽湖水氯鎂石脫水-電解制備金屬鎂工藝。與本項(xiàng)目配套的其他生產(chǎn)裝置，也采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)、成熟的技術(shù)，裝備先進(jìn)，規(guī)?？茖W(xué)、自控一流，具有突出的技術(shù)后發(fā)優(yōu)勢(shì)。

青海鹽湖金屬鎂一體化項(xiàng)目走國(guó)際化道路，整合全球鎂技術(shù)資源，引進(jìn)國(guó)際戰(zhàn)略合作伙伴，參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。如：著名的國(guó)際工程咨詢公司赫氏（Hatch）公司承擔(dān)金屬鎂一體化項(xiàng)目的主體設(shè)計(jì)；國(guó)際最大的鎂合金專業(yè)生產(chǎn)和銷售商之一海鎂特（Magontec），在電解鎂廠區(qū)內(nèi)投資建設(shè)鎂合金生產(chǎn)廠，參與青海鹽湖鎂合金的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和銷售。同時(shí)，青海鹽湖也正在與國(guó)際上著名的企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)，如：澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）、俄羅斯素利卡姆斯克工程公司（SMWEngineering）、美國(guó)法塔亨特（FataHunter）、奧地利勞赫（Rauch）及上海通用（GM）、上海大眾（VW）接觸，進(jìn)行技術(shù)交流，尋求高端鎂合金下游產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)和合作伙伴，立足鹽湖資源優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)高科技、低成本的鎂合金產(chǎn)品。

3.3廣泛的市場(chǎng)需求

鎂工業(yè)是自2008年全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)以來(lái)也是恢復(fù)最快的行業(yè)，根據(jù)國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)國(guó)際鎂協(xié)（IMA）預(yù)測(cè)，鎂系列新型材料在21世紀(jì)會(huì)顯現(xiàn)出其非凡的生命力，未來(lái)10年鎂行業(yè)年增率為7.5%，至2020年，世界原鎂供需將達(dá)150萬(wàn)噸；美國(guó)汽車材料協(xié)會(huì)《金屬鎂2020年展望》中預(yù)測(cè)，至2020年，僅北美汽車金屬鎂用量將會(huì)增至158公斤/輛。歐洲、美洲、中國(guó)、日本、以色列等地區(qū)及國(guó)家，都在加大鎂產(chǎn)品的研發(fā)投入和力度，未來(lái)鎂會(huì)在更廣泛的領(lǐng)域被推廣應(yīng)用，金屬鎂有著巨大的市場(chǎng)潛力和發(fā)展空間。

4、結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)家級(jí)柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)的實(shí)施和青海鹽湖金屬鎂一體化項(xiàng)目的建設(shè)，為察爾汗鹽湖的金屬鎂開(kāi)發(fā)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。依托察爾汗鹽湖的鎂資源優(yōu)勢(shì)和先進(jìn)的電解鎂技術(shù)優(yōu)勢(shì)，充分利用和有效整合全國(guó)乃至全球的“產(chǎn)學(xué)研”力量，有良好的發(fā)展環(huán)境、強(qiáng)大的技術(shù)支撐、廣泛的市場(chǎng)需求，必將使察爾汗鹽湖鎂資源的綜合利用開(kāi)發(fā)在柴達(dá)木盆地循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)的進(jìn)程中占據(jù)重要的戰(zhàn)略地位，察爾汗鹽湖將成為中國(guó)乃至世界重要的鎂工業(yè)基地之一。

察爾汗鹽湖將改寫(xiě)中國(guó)鎂工業(yè)的歷史，是中國(guó)鎂工業(yè)的未來(lái)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

王永昌（1963—），青海鹽湖工業(yè)股份有限公司工程師.