馬登民
(山西銀光華盛鎂業(yè)股份有限公司技術(shù)中心,山西 運(yùn)城 043800)
邁入21世紀(jì)以后,金屬材料的使用量、消耗量極速上升、科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展、大規(guī)模工藝的生產(chǎn)和使用,讓地球上的不可再生資源更加貧乏。如鋁、銅、鋅等材料的持續(xù)使用不超過百年,有的甚至只有短短數(shù)十年,這樣的能源消耗將給環(huán)境帶來巨大的壓力。節(jié)約使用地球的有限資源和減少環(huán)境方面的污染,從而實(shí)資源的可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)代人面臨的主要課題。鎂是一種工程材料,它的潛力目前還未被完全挖掘,導(dǎo)致它的使用量以及生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)的銅、鋅等金屬,但是它卻有其它金屬無(wú)法比擬的重要作用。鎂的密度較低、比強(qiáng)度和比剛度比較高、熱成性也比較好,這就使其在電子通信以及計(jì)算機(jī)方面有著突出功能,另外,在航空航天、國(guó)防、電子電器方面也具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用空間。在能源日益枯竭的今天,加大對(duì)鎂和鎂合金的開發(fā)是實(shí)現(xiàn)我國(guó)資源有效利用的重要舉措。
我國(guó)是鎂資源生產(chǎn)的大國(guó),鎂礦、鹽湖鎂資源等優(yōu)質(zhì)的原鎂在我國(guó)的儲(chǔ)備十分巨大,進(jìn)入21世紀(jì),全國(guó)的鎂產(chǎn)量總計(jì)達(dá)到了200千噸,占據(jù)了全世界每生產(chǎn)總量的百分四十,成為全球第一位鎂生產(chǎn)大國(guó)。到了2017年,鎂生產(chǎn)總量再創(chuàng)新高,達(dá)到了驚人的90萬(wàn)噸,這些鎂資源的產(chǎn)能近300萬(wàn)噸,雖然相對(duì)于去年有所降低,但是基本上占據(jù)了全球鎂生產(chǎn)總量的2/3,中國(guó)成為繼鋁、銅、鉛、鋅之后的第五大有色金屬生產(chǎn)大國(guó)。
皮江法是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)鎂的主要方法,中國(guó)當(dāng)前的鎂生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能在5000t以上的有50余家,產(chǎn)能達(dá)到10000t的有20余家。原鎂的生產(chǎn)量在不斷增加,穩(wěn)定提升原鎂質(zhì)量、開發(fā)新產(chǎn)品的同時(shí),許多企業(yè)還做出了全新的嘗試。很多企業(yè)利用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)原鎂的生產(chǎn)方法進(jìn)行了進(jìn)一步的完善和改進(jìn),在此提升了原鎂生產(chǎn)的效率和質(zhì)量,全面提升了技術(shù)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。比如鎂的消費(fèi)指標(biāo),白云石從之前的14.1t降到了11t,21世紀(jì)初到2018年期間,降低了30t左右,硅鐵也降低了0.4t。
在和鎂相關(guān)的初級(jí)產(chǎn)品應(yīng)用中,中國(guó)近些年也有不少突破。前些年年國(guó)內(nèi)鎂的消耗量總計(jì)為51kt,雖然總量不是很大,但是增長(zhǎng)率較大,和去年相比增加了27個(gè)百分點(diǎn),這其中作為鋁合金的添加元素,使用鎂量為21kt,占據(jù)總的消費(fèi)量百分之四十,到了近幾年,其使用量還在不斷的增大。國(guó)內(nèi)的鎂合金又是還被一些企業(yè)認(rèn)識(shí)到,已經(jīng)投入到汽車和摩托車等汽車和零件產(chǎn)業(yè)中,另外,分布在廣東、江蘇等地的3C產(chǎn)業(yè)還受到了來自香港和臺(tái)灣的資金投入,在技術(shù)改造和市場(chǎng)開拓中快速發(fā)展。在出口方面。國(guó)內(nèi)的鎂出口量也十分驚人,增長(zhǎng)相當(dāng)迅速。這些跡象都在表明,中國(guó)的鎂產(chǎn)品已經(jīng)由之前的單一生產(chǎn)走向多元化生產(chǎn),尤其是在鎂合金產(chǎn)品方面的轉(zhuǎn)變。
近幾十年來,國(guó)內(nèi)的鎂企業(yè)迅速發(fā)展,一躍成為原鎂生產(chǎn)大國(guó)和出口大國(guó),在給中國(guó)經(jīng)濟(jì)帶來巨大發(fā)展機(jī)遇、讓中國(guó)經(jīng)濟(jì)煥發(fā)出無(wú)限生機(jī)的同時(shí),也帶來了一系列挑戰(zhàn)和問題。比如鎂的制作工藝簡(jiǎn)單粗糙、技術(shù)設(shè)備落后、對(duì)環(huán)境造成的危害較大以及耗能較大等,因?yàn)榧夹g(shù)原因而帶來的原鎂質(zhì)量問題將給鎂產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展帶來極其嚴(yán)重的后果,所以,國(guó)內(nèi)要想生產(chǎn)出更加優(yōu)質(zhì)的鎂,就需要改進(jìn)冶煉技術(shù)和升級(jí)冶煉設(shè)備,用正確的科學(xué)觀念進(jìn)行全面的創(chuàng)新,在保證環(huán)保節(jié)能的前提下提升冶煉水平,生產(chǎn)出質(zhì)量、純度高的原鎂。在和鎂相關(guān)的宏觀發(fā)展戰(zhàn)略上,應(yīng)該要選擇好適當(dāng)?shù)陌l(fā)展目標(biāo)和調(diào)整好生產(chǎn)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)科技和經(jīng)濟(jì)之間的共享,在技術(shù)政策的引導(dǎo)下進(jìn)行穩(wěn)健投資,從知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略角度出發(fā),制定出相關(guān)國(guó)家鎂生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),引進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新型人才。
另外,還需要注重國(guó)際間的合作,提倡自主創(chuàng)新,突出國(guó)內(nèi)的區(qū)域比較優(yōu)勢(shì)??偟膩碚f,要先實(shí)現(xiàn)鎂和鎂合金的發(fā)展戰(zhàn)略,需要從以下幾個(gè)方面出發(fā)。
對(duì)于那些經(jīng)過相應(yīng)技術(shù)改造且達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè),要對(duì)其時(shí)間、目標(biāo)進(jìn)行明確要求,在經(jīng)過專家驗(yàn)收合格之后,可以讓其保留。
而對(duì)于沒有改造前景的小型生產(chǎn)企業(yè),應(yīng)該要讓其管壁,給鎂企業(yè)的健康良性發(fā)展提供保障。
利用皮江法煉鎂的企業(yè)可以和鎂非金屬功能材料形成一個(gè)聯(lián)合企業(yè),讓利用皮江法生產(chǎn)鎂之后的廢棄材料作為生產(chǎn)鎂非金屬功能材料。
利用這樣一種材料循環(huán)利用的方式不僅可以解決傳統(tǒng)的由于生產(chǎn)鎂帶來的環(huán)保問題,還在很大程度上降低了鎂的生產(chǎn)成本。
利用加快改變鎂結(jié)構(gòu)和相關(guān)制品的方式改變當(dāng)前中國(guó)鎂生產(chǎn)結(jié)構(gòu)單一、附加產(chǎn)品價(jià)值低廉的情況,生產(chǎn)出質(zhì)量高、附加價(jià)值高以及科技含量高的深加工產(chǎn)品,在更大的范圍和領(lǐng)域之中參與到國(guó)際之間的競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中去。充分利用國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)鎂生產(chǎn)工藝技術(shù)、設(shè)備以及檢測(cè)手段,讓鎂的生產(chǎn)水平進(jìn)一步上升。最后就是充分發(fā)揮出國(guó)內(nèi)的高水平人才的優(yōu)勢(shì),積極創(chuàng)新,研發(fā)出各種新型鎂合金、鎂制品的焊接方式和處理技術(shù)。
依照國(guó)外鎂生產(chǎn)企業(yè)成功案例,筆者建議在國(guó)內(nèi)建立一個(gè)國(guó)家級(jí)的鎂工業(yè)研究基地,將國(guó)內(nèi)的優(yōu)秀人才聚集起來,共同攻克一些在鎂生產(chǎn)方面的難題,盡量較快的提升國(guó)內(nèi)鎂產(chǎn)業(yè)化水平。
有關(guān)部門需要制定出相應(yīng)政策推動(dòng)鎂材料的應(yīng)用,在汽車制造行業(yè)中大力宣傳鎂材料優(yōu)點(diǎn),采用鎂材料替代原來的金屬材料,汽車總重量有所減輕,一定程度上達(dá)到節(jié)能減排的效果。凡是對(duì)于鎂產(chǎn)業(yè)有推動(dòng)作用的,國(guó)家都應(yīng)該加強(qiáng)該方面的投入力度,并通過出臺(tái)相關(guān)的規(guī)定讓汽車用鎂列入到各個(gè)行業(yè)的設(shè)計(jì)當(dāng)中去,通過這些國(guó)家政策,全面推動(dòng)鎂產(chǎn)品的應(yīng)用。
國(guó)內(nèi)的鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)該是在資源、環(huán)境、能源的基礎(chǔ)上向著專業(yè)化、集團(tuán)化以及大規(guī)?;姆较虬l(fā)展,并提升鎂產(chǎn)業(yè)的集中程度,形成一個(gè)以鎂產(chǎn)業(yè)為中心的產(chǎn)業(yè)鏈,讓鎂企業(yè)做大、做強(qiáng),全面提升國(guó)內(nèi)鎂產(chǎn)業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)鎂產(chǎn)業(yè)的全面、可持續(xù)發(fā)展。