行业动态 / Industry dynamic

我国高纯氧化镁的发展现状

2024-05-15

一、高纯氧化镁的性能和应用

①一般情况下,高纯氧化镁的纯度高于98.5%,具有良好的绝缘性、优异的导磁性和超高的熔点等性能,它的开发对于实现当代工业化和支撑航天、电子、陶瓷和国防等领域的发展起到了重要的推动作用。

②在陶瓷领域,高纯氧化镁通常被用作陶瓷基板、坩锅等原材料;在电器、电子领域,它常被用作绝缘材料、磁性装置填料、高导热材料及各种载体;在取向硅钢的生产制备中,一般使用纯度在99%以上的高纯氧化镁,它也是当今世界上应用于此行业更好的化工原料之一。除此之外,以高纯氧化镁为原材料,还可以用于生产纳米级氧化镁、高纯电熔氧化镁电熔氧化镁单晶等特种专用氧化镁系列产品,这些优质产品在电器、电子、玻璃、冶金、光学、国防与航空航天、电材正负极材料等行业都有着重要的应用。

二、我国的镁资源及世界影响力

①现在无论是全球镁资源、镁产量还是氧化镁产量,中国都是当之无愧的。但是就实际情况而言:我国在重要的高纯氧化镁方面尤其是相对高端领域的整体实力相对薄弱,在很大程度上还依赖于进口。

②资源储量和产量多年连续全球

学生时代很多人都背诵过的化学元素口诀:“氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖,钠镁铝硅磷,硫氯氩钾钙……”,当中就有镁元素的身影。

③镁在地壳中的含量达到2.1%-2.7%,是地球上储存量最多的轻金属元素之一,在所有元素中排第六位,在金属元素中为第四位,仅次于铝元素、铁元素和钙元素。

含镁元素的矿物主要有菱镁矿、白云岩、橄榄石和水镁矿等。天然盐湖水、海水中也有丰富的镁资源。

我国的镁资源十分丰富,矿石类型全,而且分布广,总储量约为全球的22.5%,位居全球。

其中,已探明的菱镁矿储存量有34亿吨,居全球首位,占全球菱镁矿储量的28.3%;而且我国的白云石矿资源也极为丰富,遍布各个省份,尤其是宁夏、山西、吉林、河南、贵州、青海等地,已探明的储存量超过了40亿吨;此外。国内四大盐湖区镁资源也十分可观,远景储量高达数十亿吨,其中包括柴达木盆地区域里或大或小的33个水湖、干涸盐湖和半干涸盐湖,储存着大量的镁资源;我国海域区水中的镁合金也有0.13%。

④中国在世界的镁市场上有很大的影响力,前几年的《金融时报》曾报道:中国的减产致使整个欧洲的镁储量正处于一个“危险的低水平”。全球产业总工会(IndustriALL)、欧洲金属协会(Eurometaux)、欧洲铝业(European Aluminum)等欧洲行业组织曾经发布共同声明,表示“2021年9月起,中国的镁供应会大幅度减少甚至停止,引发了前所未有的国际供应危机。”此声明表示,欧盟委员会和欧洲各国政府应当“立即与中国合作伙伴采取紧急行动,缓解短期的严重短缺问题,以及对欧洲工业的长期供应影响。”

由此可见,我国在世界镁相关产业的发展中有着非常重要的地位,无论是镁资源总产量还是总储量,都位居全球。

三、高纯氧化镁的现状以及与国外产品的对比

①相比高纯石英砂、高纯氧化铝等动辄高达4N(99.99%)、5N(99.999%)的纯度,高纯氧化镁的纯度仅为98.5%及以上,有时候纯度达到98%的氧化镁产品也可称为高纯氧化镁,可见其难得之处。

国内的氧化镁生产源于沿海区域,如大连、天津等,生产工艺是以苦卤为原材料的纯碱法。这种方式成本和能耗高,发展相对缓慢。后来有了新的生产工艺,白云石碳化法得到开发并推广,这种方法成本低,能耗少,生产能力也由沿海转向山西、河北、四川、湖南等白云石资源丰富的地区。只是白云石碳化法工艺得到的氧化镁产品钙含量高,限制了高纯产品的生产。

②国内高纯氧化镁产量、增速和需求情况

高纯氧化镁性能优异,在市场上的需求量极大,据统计,其需求量在2022年高达99094吨,自2015年起,国内的高纯氧化镁需求复合增速是7.87%,在市场上供不应求。从经济层面来举例说明:高纯氧化镁纯度为99.5时,它的价格约为普通工业级氧化镁的十倍,生产成本仅为普通氧化镁的一倍,可见其附加值极高。

③国外高纯氧化镁的生产工艺多为卤(海) 水法,即以卤(海) 水为原材料,如以色列死海方镁石公司和荷兰毕立顿耐火材料公司以咸水和苦卤为镁源,美国和日本则多以海水为原材料,而希腊的费密斯可公司是将天然菱镁矿作为原料。这些公司生产的氧化镁产品含量高达98%~99%;B2O3的含量低于0.07%。

④日本用海水法生产的高纯镁系列产品技术处于全球领先地位,纯度能达到99.9%。除此之外,日本还有丰富的优质石灰石资源,所以,日本相关企业使用石灰石/白云石工艺制备的一些高纯氧化镁含量可达99.5%。

⑤就现阶段而言,国内高纯氧化镁的生产工艺简单,资源利用率低,纯碱法成本高,氨法影响环境。此外,相关企业的生产规模普遍较小、产能相对较低,严重影响了国内冶金等高端行业的发展。所以,不得不从日本、美国、欧洲等和地区进口高价产品。

⑥总的来说,虽然我国镁资源丰富、普通氧化镁的产量也高达世界,但是在高纯氧化镁等优质产品方面,技术水平较国外仍处于劣势,部分高端产品还在依赖于美日欧等和地区。

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