镁资源分布、冶炼工艺及价格波动分析

中国占据镁市场主导地位。

镁在自然界中以化合态广泛存在，主要分布于白云石矿、菱镁矿、盐湖、海水等资 源中，化学性质活泼。根据华经产业研究院数据，镁在地壳表层储量居第 8 位，占 1.9%（质量比），中国是世界上镁资源最为丰富的国家，镁资源矿石类型全、分布 广。中国已探明的菱镁矿资源储量为 36 亿吨，白云石矿资源储量为 40 亿吨，青海 柴达木盆地的 33 个盐湖镁盐储量为 47.5 亿吨。另外，镁具有可回收性，对废弃镁 产品的再生利用也是镁合金生产加工对象的重要来源之一。 华经产业研究院数据显示，全球镁锭产量较为稳定，每年产量在 100 万吨左右，而 中国是全球镁锭主产国，市占率保持在 85%左右，是镁市场的价格制定者。根据镁 业协会数据，2022 年全球原镁产能为 163 万吨，产量为 111 万吨，同比减少2.63%。 从国内镁行业产能及产量来看，2022 年中国原镁行业产能为 136.46 万吨，近几年 基本稳定，同比下降 0.84%，产量为 93.33 万吨，同比减少 1.63%，占全球份额 84%，其中镁合金产量为 35.78 万吨，同比下降 0.75%，镁粉产量为 10.38 万吨， 同比增长 13.57%。

根据海关总署统计数据显示，2022 年中国共出口各类金属镁产品 49.77 万吨，同 比增加 4.3%；累计金额约 27.33 亿美元，同比增加 41.25%。其中镁锭共出口 27.28 万吨，同比减少 2.75%；镁合金共出口 13.72 万吨，同比增加 26.34%；镁粉共出口 6.76 万吨，同比减少 12.09%。

从国内原镁产量分布来看，中国有色金属镁行业主要集中于陕西、山西、内蒙古、 新疆等资源大省，陕西和山西两省产量占到中国原镁产量的 80%以上。而陕西原镁 全部产自榆林，占中国原镁产量的 60%左右，是中国主要的原镁产区。

镁在自然界中主要以液体矿和固体矿形式存在，液体矿主要成分为 MgCl2，以盐湖 卤水为代表；固体矿主要成分为 MgO、MgCO3 等，以白云石和菱镁矿为主；矿物 不同，选择的冶炼工艺就可能不同。

电解法炼镁，即利用电解技术对从菱镁矿、卤水或海水中经脱水形成的无水氯化 镁进行电解，从而制备金属镁以及氯气的方法。电解法炼镁工艺是世界上最早的 炼镁技术，2000 年以前一直是全球主导炼镁工艺，主要应用于国外。目前世界上 主要的电解炼镁工艺有:菱镁矿颗粒氯化炼镁工艺、光卤石脱水炼镁工艺、道屋化 学公司的海水炼镁工艺、美国盐湖卤水炼镁工艺、挪威海水白云石炼镁工艺、卤 水在 HCl 气氛中脱水炼镁工艺。

皮江法（热还原法）炼镁，是以白云石为镁源，硅铁为还原剂在高温，真空环境 下进行还原反应的外热还原制镁工艺。皮江法是我国金属镁冶炼应用最广泛的硅 热还原工艺，该工艺可分为 3 个阶段：白云石煅烧、还原和精炼。具体为将煅烧 后的白云石和硅铁按一定比例配比磨成细粉，压成团状，装在由耐热合金制成的 还原罐里，在一定条件下还原得到镁蒸气，冷凝结晶成固态镁。

我国镁工业起步相对较晚，90 年代以前，主要使用电解法工艺生产金属镁，受技术 发展限制，热还原法长期处于中试与示范阶段，90 年代后期，皮江法工艺在我国落 地生根，中国原镁生产进入快车道。经历 30 多年的飞速发展，皮江法在中国进步 显著，各项经济指标明显偏好，其中白云石消耗量下降 25%~39%，硅铁消耗量下 降 26%~47%，燃料消耗下降 73%~74%，电耗下降 66%~67%。

目前主流的皮江法，也被称为横罐外热式硅热法，近 5 年来，横罐炼镁技术冶炼 1 吨金属镁所需要的原料、燃料及电耗基本不再变化，技术遇到瓶颈。竖罐技术属于 皮江法的改进工艺，其工艺条件与横罐技术相同，使用相同的原料，相同的真空度 与温度，以及相同材质的合金还原罐。相对于卧式还原罐（横罐），竖罐还原罐竖立 垂直安装，利用物料自身重力作用实现快速加料出渣作业，实现机械化、自动化， 而横罐皮江法镁厂都是通过人工加料出渣。

竖罐炼镁技术与传统横罐炼镁相比，单罐产量提高、生产周期缩短、生产效率提高、还原罐使用寿命提高和机械化程度提高，可达到节能降耗、降低成本、稳定质量的 目的。 竖罐法能否取代传统横罐工艺成为主流，生产成本是发展的关键。竖罐更有利于镁 冶炼朝着自动化、机械化方向发展。云海金属自主研发大罐竖罐镁冶炼技术，全部 采用竖罐炼镁，以万吨原镁产能计量，可节约标准煤 0.8 万吨，减少二氧化碳排放 1.1 万吨，加上节省的土地和人工费用，共可产生直接经济效益 2000 万元左右， 具备较强成本优势。

2021 年镁市场走势强劲，9 月受上游煤炭、硅铁价格持续上涨，榆林地区生产商能 耗双控政策以及短时间内供需不平衡的影响，原镁价格迅速上涨，于 2021 年 10 月 有所回落。 2022 年国内原镁年均价 30738.71 元/吨，同比上涨 21.77%。2022 年原镁的国内 消费不及预期、全球通胀压力增大等国内外因素共同影响，镁市场由强转弱，年初 市场现货整体不多，下游用户担心陕西的环保政策会引发镁市场动荡，为规避市场 不确定风险，下游用户积极备货，二季度部分地区供应链受阻，导致下游企业需求 再度放缓，同时硅铁市场处于冲高回落状态，镁价下行压力再度加大，下半年镁市 场需求低迷，弱势盘整，镁市场恢复到相对正常的状态。 2023 年 4 月在榆林兰炭整改的刺激影响下，镁价上行明显。根据政府要求，榆林 市镁厂5月10日7.5万吨以下的小炉型兰炭装置全部停产，5月31日前拆除50%， 6 月 15 日前全部拆除。本次兰炭拆炉共涉及 22 家企业的 353 台兰炭装置，对应金 属镁年产能约为 48.5 万吨，对应硅铁产能约为 68.05 万吨。榆林地区企业主要采 用兰炭尾气炼镁，形成了“原煤-电力-兰炭-硅铁-金属镁”的完整产业链，兰炭整改 落地对镁企减停产产生影响，在金属镁供给突降的情况下，镁价有望短期维持相对 高位。

2021-2022 年上半年镁价上涨，催发了国内外新一轮镁冶炼投资热潮。根据中国有 色金属工业协会镁业分会数据，目前国内镁冶炼在建和拟建产能规模较大，已经获 批的镁冶炼项目总产能近 60 万吨，正在规划和开展前期工作的项目也有 80 万吨以 上。上述项目分布在中西部的多个省区，预计未来 3-5 年，国内镁冶炼产能将可能 超过 230 万吨，产能增幅为 50%~65%。同时，2023 年全球经济增长面临放缓压 力，中国积极扩大内需稳增长，硅铁产能置换的炉子投产，供应预计会继续增加。 镁价短期有所波动，但长远来看，均价有望回归正常水平。