镁冶炼资料

镁冶炼相关资料调研2017年9月14日

提纲

1、综述 (1)

2、镁及其资源状况简介 (2)

2.1、镁金属简介 (2)

2.2、镁资源利用所得到的产品简介 (3)

2.3、镁矿资源简介 (4)

3、镁冶炼生产工艺简介 (5)

3.1、热还原法生产镁 (6)

3.1.1硅热法（皮江法） (6)

3.1.2碳热法 (7)

3.1.3铝热法 (8)

3.2、电解法生产镁 (9)

4、镁行业发展简介 (9)

4.1我国镁冶炼现状 (9)

4.2山西省镁冶金发展简介 (11)

5、镁铝合金简介 (12)

1、综述

我国镁工业起步虽然较晚，但发展非常快。20世纪90年代开始，我国镁工业进入快速发展期。2000年至今，我国原镁产量一直居世界第一。2016 年全球原镁产量（不含美国）达101 万吨，同比增长3.8万吨。中国原镁产量占世界总量87.13%，在该市场具有主导地位。

2011-2016年原镁产量

中国是世界镁资源大国,可利用的镁资源占世界储量的70%,是世界上原镁生产和出口量最大的国家。我国镁资源矿石类型全，分布广，总储量占世界的22.5%，居世界第一。我国原镁最多时年产量80%出口到国际市场。近年来随着我国镁产业链的逐步完善和发展，镁合金及下游产品产能提升，在产量微增的情况下，出口量逐渐呈下降趋势。

山西省在2011年以前是全国最大的原镁生产省份。2012年以来，山西的原镁产能呈萎缩趋势。从2010年32万吨/年已逐渐减少至目前的10万吨/年左右。主要原因在于2014-2015年度镁价长期沉寂于工厂成本线以下，加上近几年国家及当地政府环保力度加强，而传统老的金属镁生产工艺的环保瓶颈仍难解决。

从长远看金属镁作为新材料前景广阔，新的节能工艺如能成熟并实现工业化应用，原镁生产行业有望突破式发展，河津地区具有新建镁冶炼厂的资源优势和区域优势，考虑运城地区曾经集中的镁产业，如新建镁冶炼工厂，必须依靠科技创新和高新技术提高镁生产的机械化、连续化、自动化水平，从而达到改进产品质量、节能降耗、降低成本、改善环保条件。

2、镁及其资源状况简介

2.1、镁金属简介

镁是迄今最轻的金属结构材料，其重量约是铝的2/3，且还具有许多优良特性。诸如电磁屏蔽、防辐射、高阻尼性、抗震减震、高温抗蠕变等，可广泛应用交通运输、航空航天、军工民用、通讯器材等多个领域。专家预测，金属镁在本世纪将会出现跨越式发展，成为继钢铁、铝之后的第三大金属材料。

镁主要用于生产难熔金属的还原剂，合金的添加元素，球墨铸铁的球化剂，钢脱硫，高贮能材料，照明器，制造烟火等。纯镁的力学性能很低，不能直接用作结构材料，镁的最大用途之一

是作为铝合金的合金元素，它可以改善材料的强度和抗腐蚀性能。

MgO是典型的碱性氧化物氧化镁，暴露在空气中，容易吸收水分和二氧化碳而逐渐成为碱式碳酸镁。国内年产量在1200万吨左右。可分为轻质氧化镁、重质氧化镁。轻质氧化镁主要用作制备陶瓷、

搪瓷、耐火坩锅和耐火砖的原料。也用作磨光剂粘合剂，涂料和纸张的填料，氯丁橡胶和氟橡胶的促进剂和活化剂。与氯化镁等溶液混合后，可制成氧化镁水调。医药上用作抗酸剂和轻泻剂，用于胃酸过多胃和二指肠溃疡病．化学工业中用作催化剂和制造镁盐的原料。也用于放璃、染粕、酚醛塑料等的制造。重质氧化镁工业中用于烧制粉磨和半滚筒。建筑工业用于制造人造化学地板人造大理石防热板隔音板塑料工业

用作填充料。还可用于生产其他镁盐。随着产业化升级及高新技术功能材料市场的需求和发展，研发生产出一系列高新精细氧化镁产品，主要

用于高级润滑油、高级鞣革提碱级、食品级、医药、硅钢级、高级电磁级、高纯氧化镁等近十个品种组成。

2.2、镁资源利用所得到的产品简介

目前，镁资源利用所得到的产品主要可以分为：金属镁及镁合金；氢氧化镁及镁砂(各种规格氧化镁)；镁盐(氯化镁、硫酸镁、其他有机和无机镁盐)及镁系功能材料等。

菱镁矿为原料主要生产轻质氧化镁、重质氧化镁、高纯镁沙及硫镁肥等。根据用途不同，以重质氧化镁为原料还可以生产部分磁性氧化镁、高温电工级氧化镁。

白云石主要用于碳化法生产轻质碳酸镁、碳化法生产轻质氧化镁及皮江法炼镁。

湖盐镁资源利用上主要是滩晒法生产氯化镁、以光石为原料生产金属镁。

海盐制盐母液-苦卤是富含氯化钠、氯化钾、溴、氯化镁、硫酸镁等资源，苦卤中的镁资源主要生产氯化镁和硫酸镁。

2.3、镁矿资源简介

镁资源类型丰富，分布广泛。除了储量丰富的固态含镁矿物，含镁蒸发型矿物（海水，卤水，盐湖）资源可谓是取之不尽。

中国是世界上镁资源最为丰富的国家之一，镁资源矿石类型全，分布广：中国菱镁矿资源是继俄罗斯之后最为丰富的国家，特点是地区分布不广、储量相对集中，大型矿床多。世界菱镁矿储量的21%集中在中国，产量的67%由中国提供。菱镁矿探明储量以辽宁菱镁矿储量最为丰富，占全国的85.6%；中国白云石矿资源也很丰富，现已探明储量40亿吨以上，白云石资源遍及我国各省区，特别是山西、宁夏、河南、吉林、青海、贵州等省区；盐湖水中的氯化镁浓度比海水高，盐湖水也是生产镁重要资源。

原镁生产用的原材料

白云岩的作为提炼金属镁的主要原料。其一般工业要求MgO>20%，SiO2<3%，K2O+Na2O<0.3%,[CaO]/[MgO]≈1。

山西省白云岩资源遍布全省，适合冶镁的白云岩资源十分丰富，截止2015年底全省保有资源储量8.45亿吨，目前开发利

用的仅是很小一部分。

山西运城盐湖,组成近似为Na+,Mg2+∥Cl-,SO42-—H2O四元体系,20世纪70年代以前生产氯化钠为主,之后便开始大规模生产芒硝。芒硝平均年开采量约200万t,不平衡开采导致氯化镁在湖区逐年富集,氯化镁的富集使产硝期后移并影响芒硝及下游产品质量,其开发利用也势在必行。

运城市镁盐资源除盐湖中综合利用镁外，尚存着大量含镁白云岩。主要矿点有：中土地白云岩矿床，位于稷山县城北约18公里处，氧化镁含量18.27-20.34%，氧化钙含量31.12-32.01%，三氧化二物含量0.79-1.72%，酸不溶物0.5-2.36%，储量7400万吨;杨家池白云岩矿床，位于垣曲县新城镇杨家池，属变质矿床，矿点出露地层为中条群篦子沟组和余家山组，矿石以白色、灰色、红色白云石大理岩为主，次为方柱石白云石大理岩;西硙口白云岩矿床，位于河津市西硙口村，矿体长400米，宽100米，厚60-90米，氧化镁含量19.53%，二氧化硅为2.37%，储量954万吨，可露天开采。

3、镁冶炼生产工艺简介

目前镁冶炼的方法主要有两种:

电解法：从尖晶石、卤水或海水中将含有氯化镁的溶液经脱水或焙融氯化镁熔体，之后进行电解，此法称为电解法。

热还原法：用硅铁对从碳酸盐矿石中经煅烧产生的氧化镁进行热还原，得到粗镁通过进一步精炼得到镁。