【摘要】青海察尔汗盐湖储存有大量的氯化镁资源，青海盐湖充分利用这些资源优势，从国外引进先进的电解镁技术，正在规划和实施金属镁一体化项目，随着该项目的建成，察尔汗盐湖将成为中国乃至世界最大的镁工业基地。

【关键词】察尔汗盐湖；镁资源；氯化镁；电解镁；金属镁一体化项目

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

镁是地壳中含量高、分布广的元素之一。镁天然存在于菱镁矿MgCO3、白云石CaMg（CO3）2、光卤石KCl·MgCl2·H2O及橄榄石中，海水、盐湖及油田卤水中也含有大量的镁。自然界中以化合态存在，主要分布于白云石矿、盐湖、海水等资源中，镁在地壳表层储量居第8位，占2.35%（质量比），已知的含镁矿物有60多种，具有工业价值的有：菱镁矿（MgCO3），含镁28.8%；白云石（MgCO3·CaCO3），含镁13.2%；光卤石（KCl·MgCl2·6H2O），含镁8.8%。世界各地还有很多含镁的盐湖、地下卤水和盐矿床。

金属镁是继钢铁、铝之后的第三大金属工程材料，被称为“2l世纪的绿色工程材料”。在所有结构金属中，镁的密度最低，仅为1.74g/cm3，只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4，是迄今为止能够应用于工业最轻的金属结构材料之一。镁合金具有密度低、比强度高、比刚度高、阻尼性能好、散热性能好、电磁屏蔽能力强、易于回收等优点，在电子通讯、汽车制造、印刷影印、轨道交通、航空航天、军工兵器及钢铁脱硫和阴极保护等领域有着广泛的应用，尤其是随着世界能源危机、环境污染问题日趋严重的今天，汽车的轻量化已迫在眉睫，而镁合金是汽车减轻的首选材料之一。

随着人类社会的发展，金属材料的消耗与日俱增，一些金属矿产资源趋于枯竭，金属矿产资源的紧缺已成为全球性问题。在我国，随着经济的高速发展，对钢铁、铝材等基础材料的需求在逐年增加，但其资源极为贫乏，资源问题已直接影响到钢铁、铝材工业的持续、稳定发展。与之相比，镁资源在我国极其丰富，现已探明储量70亿吨以上，占世界储量的22.5%，居世界第一，其中，在青海察尔汗盐湖，氯化镁储量达30多亿吨，占全国储量的74%，居全国首位。由于镁具有铝的特性，在铝资源短缺的今天，用取之不尽的镁资源替代日益枯竭铝资源已成趋势。

目前镁冶炼的方法主要有两种：1、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；2、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，此法称为热还原法，其中皮江法是热还原法中使用最广泛的方法。

1、国内外镁资源的开发现状和发展趋势

1.1国外镁资源的开发现状和发展趋势

近年来世界镁工业发展非常迅速，但镁金属的生产却出现了不平衡趋势，全球原镁生产呈现西方国家减产中国增产两大走向。国外因镁矿石资源贫乏以及较高的环保要求，80%以上的金属镁是通过电解法生产的，而中国的皮江法金属镁生产不断扩大，产量及出口量快速增长，对全世界金属镁供应链造成了巨大冲击和严重影响，使西方国家的原镁冶炼厂纷纷关闭，仅存的几家如俄罗斯素里卡姆斯克镁厂（SMW）、以色列死海镁厂（DeadSeaMagnesiumWorks）、美国镁业公司（USMagnesiumLLC）等，为了自身生存，也企图通过种种手段对中国金属镁产品实施反倾销制裁，以寻求在国际市场占有一定份额。

尽管西方世界的原镁产量近年来在大幅减少，但附加值较高的镁深加工产业却日益兴起，更多的企业在开发和生产高端镁合金产品，获取高端利润，而把铝合金添加元素用镁及钢铁脱硫用镁等一些低端的市场让给中国。如：澳大利亚海镁特（Magontec）及CSIRO、南韩浦项（POSCO）、美国伊莱科创（Electro）、德国蒂森克虏伯（ThyssenKrupp）及亥姆霍兹（GKSS）、加拿大镁瑞迪安（Maridian）、俄罗斯素里卡姆斯克（SMW）等跨国公司和国家研发机构，均面向汽车工业和航空工业在进行高端产品的开发和制造，如镁合金板材、镁合金轮毂等。

与此同时，金属镁深加工技术也由国外正在向国内转移，如：世界著名的镁合金生产企业海镁特在西安建厂生产镁合金，并与青海盐湖签订协议，在青海盐湖电解镁厂建设镁合金生产厂；北美最大的镁合金压铸企业镁瑞德安与上海镁镁合资在上海兴建工厂，专为全球品牌汽车生产高技术含量、高附加值的镁合金压铸仪表盘支架；德国驶多飞在上海专为汽车开发和生产发展前景非常看好的镁合金板材及其冲压部件；法国的乔治费舍尔在苏州为汽车压铸方向盘转向柱；镁合金熔炼及镁合金板材熔铸设备供应商——奥地利劳赫和美国法塔亨特，在上海设立办事机构等等，世界镁合金深加工著名企业、高端技术纷纷踏入中国，看好镁产业发展前景，看好中国镁业市场。

1.2国内镁资源的开发现状和发展趋势

我国镁资源十分丰富，类型全、分布广、储量大，总储量居世界第一位。国内炼镁的资源主要有：菱镁石、光卤石、白云石。菱镁石主要分布在辽宁省和山东半岛；白云石遍布全国各地；镁盐包括氯化镁和硫酸镁两种类型，除山西、新疆、甘肃等省区由少量分布外，主要集中在青海柴达木盆地；光卤石主要集中在青海的察尔汗盐湖。察尔汗盐湖为我国最大的镁盐集中地，也是世界上镁盐储量最大的盐湖。

从我国镁产业发展过程来看，1995年以前，原镁产量很小，以西方国家为主，占世界原镁产量的80%产于国外。2007年后，随着中国经济的发展及经济全球化的影响，以低投资、高耗能、高污染、原煤带动下的皮江法炼镁，在中国异军突起，中国镁产量占到世界镁产量的80%以上，赢得了镁产量大国的称号，迫使全球大部分电解法企业减产乃至关闭，实现了产能由国外向国内、技术由电解法向皮江法的第一次大转移。上世纪末，随着技术的成熟与竞争的激烈，中国原镁工业由起始的河南、湖北，向更具煤炭资源优势和焦炭产能大省山西、宁夏转移，实现了镁产业的第二次转移。2008年后，由于全球金融危机及国内较高的出口关税，山西焦炭出口几乎停滞，生产金属镁焦炉煤气供应不足，价格上涨，镁生产成本高达16000元/吨，导致山西原镁生产企业纷纷关闭或转产。与此同时，陕西榆林等地兴起了利用就地优质原煤生产兰炭，以兰炭尾气作燃料，用兰炭生产硅铁，硅铁还原金属镁的循环产业链，金属镁生产成本降至为12000元/吨，综合效益显著。从此，中国原镁产业实现了第三次转移，由能源成本较高的山西转向能源成本较低的陕西。目前，陕西全省共有涉镁企业51家，2012年原镁产量31.67万吨，占全国原镁产量的45.4%，成为国内第一大原镁产区。

2、察尔汗盐湖镁资源的开发现状和前景

2.1察尔汗盐湖镁资源状况

青海柴达木盆地蕴藏着丰富的镁资源，其中，察尔汗盐湖已探明氯化镁表内储量为16.5亿吨，可供生产原镁4.2亿吨。青海盐湖位于察尔汗盐湖，又是中国最大的钾肥生产商，每年生产氯化钾350多万吨，在钾肥生产过程中，约有3500多万吨的氯化镁废料被排出，变废为宝，每年可支撑生产原镁884.2万吨，资源优势十分突出。

2.2察尔汗盐湖镁资源开发现状

察尔汗盐湖储存着大量的镁资源，在采钾过程有大量的水氯镁石被排除，其资源无论在国内还是与国外相比，都是最优质的资源，但长期以来，因为技术问题，一直无法实现在盐湖进行大规模工业化生产。2008年，青海盐湖抓住世界镁工业格局调整及挪威海德鲁出售其技术、全面退出镁行业的历史性机遇，对其技术和设备进行了一揽子引进，规划和实施了史上规模宏大的金属镁一体化项目，拉开了察尔汗盐湖镁资源大规模、工业化综合开发利用的序幕。项目采取一次规划，分期分批实施的原则，总体规模为40万吨/年电解镁和400万吨PVC，先期启动项目为10万吨/年和80万吨PVC。启动项目已于2011年3月开工建设，计划2015年建成。青海盐湖金属镁一体化项目是立足察尔汗盐湖并依托柴达木盆地丰富的矿产资源，以金属镁为核心，以钠利用为副线、以氯气平衡为前提，以煤炭为支撑、以天然气为辅助，在盐湖地区构筑主题鲜明、特色突出的循环经济产业链。镁资源开发产业与PVC产业、电石产业和纯碱产业综合开发利用、分摊成本、实现最大成本竞争力，从而走出一条低能耗、高产出的开发之路。

2.3察尔汗盐湖镁资源开发优势

青海盐湖利用察尔汗盐湖生产钾肥后的废液老卤，电解法炼镁，技术先进，原料易得，氯气平衡，综合利用，成本低、能耗低、排渣少，二氧化碳排放降低85%，自动化程度高，是世界上公认的最先进、最清洁的生产技术。电解法炼镁主要能耗是电力，青海丰富的水电资源不仅为镁工业提供了强大的动力，更是为镁工业提供了清洁能源，使青海镁工业二氧化碳排放量每公斤镁低于6.5kg，绿色环保赢得了世界镁行业的普遍认可。格尔木地区又是中国目前最大的光伏产业试验基地，金属镁产业与蓬勃发展的光伏产业对接，清洁能源产生巨大的环保效应和可观的经济效益。

察尔汗盐湖气候干燥、海拔高、气压低，镁在生产过程中不易被氧化腐蚀、不易产生大量气泡，电解效率高，易于生产高纯度、高品质镁锭及镁合金锭，具有得天独厚的自然气候条件和高海拔地理优势，特别是目前我国皮江法炼镁和菱镁矿生产镁砂在能源、资源及环境等方面正面临巨大的压力，这给开发盐湖镁资源也提供了十分难得的发展机遇。青海盐湖镁资源的开发，有其先进的技术优势和独天得厚的资源优势、能源优势及自然气候优势。

2.4察尔汗盐湖镁资源开发前景

青海省是镁资源大省，又将是原镁生产大省。随着青海盐湖金属镁一体化项目的实施，必将引发中国镁工业由皮江法向电解法转移，原镁产区由陕西转向青海，青海镁产业将迎来前所未有的大发展机遇，察尔汗盐湖必将成为中国乃至世界最大的金属镁生产基地。

3、察尔汗盐湖镁资源开发的战略意义

3.1良好的发展环境

2010年3月15日，国务院批复《柴达木循环经济试验区总体规划》。青海盐湖金属镁一体化项目已被列为国家级柴达木循环经济试验区建设的核心项目，该项目立足察尔汗盐湖并依托柴达木盆地丰富的矿产资源，以金属镁为核心、以钠利用为副线、以氯平衡为前提、以煤炭为支撑，是一个集有色、煤焦化、氯碱化工为一体的大型产业集群

青海盐湖金属镁一体化项目做为柴达木盆地循环经济试验区的龙头骨干企业，省委、省政府已把盐湖资源的综合开发放在了突出位置，优先发展，重点建设，着力推进，盐湖集团将立足盐湖资源的开发，依托柴达木盆地丰富的矿产资源，做好察尔汗盐湖资源的综合利用。

3.2强大的技术支撑

电解镁的核心技术是水氯镁石的脱水。“金属镁一体化”项目的核心技术、设备全套引进，技术先进，工艺成熟、可靠，完全适合盐湖水氯镁石脱水-电解制备金属镁工艺。与本项目配套的其他生产装置，也采用国内外先进、成熟的技术，装备先进，规模科学、自控一流，具有突出的技术后发优势。

青海盐湖金属镁一体化项目走国际化道路，整合全球镁技术资源，引进国际战略合作伙伴，参与国际市场竞争。如：著名的国际工程咨询公司赫氏（Hatch）公司承担金属镁一体化项目的主体设计；国际最大的镁合金专业生产和销售商之一海镁特（Magontec），在电解镁厂区内投资建设镁合金生产厂，参与青海盐湖镁合金的开发、生产和销售。同时，青海盐湖也正在与国际上著名的企业和研发机构，如：澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）、俄罗斯素利卡姆斯克工程公司（SMWEngineering）、美国法塔亨特（FataHunter）、奥地利劳赫（Rauch）及上海通用（GM）、上海大众（VW）接触，进行技术交流，寻求高端镁合金下游产品的生产技术和合作伙伴，立足盐湖资源优势，开发高科技、低成本的镁合金产品。

3.3广泛的市场需求

镁工业是自2008年全球经济危机以来也是恢复最快的行业，根据国际权威机构国际镁协（IMA）预测，镁系列新型材料在21世纪会显现出其非凡的生命力，未来10年镁行业年增率为7.5%，至2020年，世界原镁供需将达150万吨；美国汽车材料协会《金属镁2020年展望》中预测，至2020年，仅北美汽车金属镁用量将会增至158公斤/辆。欧洲、美洲、中国、日本、以色列等地区及国家，都在加大镁产品的研发投入和力度，未来镁会在更广泛的领域被推广应用，金属镁有着巨大的市场潜力和发展空间。

4、结束语

随着国家级柴达木循环经济试验区的实施和青海盐湖金属镁一体化项目的建设，为察尔汗盐湖的金属镁开发提供了前所未有的发展机遇。依托察尔汗盐湖的镁资源优势和先进的电解镁技术优势，充分利用和有效整合全国乃至全球的“产学研”力量，有良好的发展环境、强大的技术支撑、广泛的市场需求，必将使察尔汗盐湖镁资源的综合利用开发在柴达木盆地循环经济试验区的进程中占据重要的战略地位，察尔汗盐湖将成为中国乃至世界重要的镁工业基地之一。

察尔汗盐湖将改写中国镁工业的历史，是中国镁工业的未来。

参考文献

[1]“Magnesium Vision 2020： A North American Automotive Strategic Vision for Magnesium”originated from a meeting of the United States Automotive Materials Partnership（USAMP） Automotive Metals Division （AMD） at the office of the United States Council for Automotive Research （USCAR） on December 7， 2004

[2]Rebort E Bronw，魏伟，“迷茫的全球原镁工业”.《世界有色金属》，2009（9），18-22

[3]张宝全.“柴达木盆地盐湖镁盐工业的发展及对策”.《海湖盐与化工》，2001（3），17-21

作者简介

王永昌（1963—），青海盐湖工业股份有限公司工程师.