广西锰矿资源深度开发的新视野

摘　要:广西是我国锰矿资源储量最多的地区,但要把这一资源优势变为经济优势,还需要不断开拓锰矿资源利用的新途径、新领域,以增加锰矿资源附加值,延长锰产业链条并进而形成锰业集群效应。在这方面,广西锰业几年来积累了很多宝贵经验,如开发软磁铁氧体、碱锰电池等。
关键词:广西;锰矿;资源;亮点
中图分类号: TD981 　　文献标识码:A 　文章编号:1002 - 4336 (2006) 02 - 0025 - 04

　　我国锰矿资源丰富,目前已探明的锰矿区有200 多处,保有储量达6. 65 亿t ,但锰矿资源分布不均,主要集中在广西、湖南和贵州3 省(区) ,仅广西就占了全国总储量的38. 5 % ,而广西又主要集中在桂西南地区,其中仅崇左市就占了全国的22 %。桂西南大新、天等、靖西3 县,保有储量达1. 89 亿t ,占广西总量的84. 7 % ,被称为桂西南“锰三角”。现在,全球锰产品的需求量十分巨大,冶金、化工、电子、建筑、通讯等领域都需要电解金属锰、电解二氧化锰、硫酸锰、高纯度碳酸锰等锰业产品的支撑,而这些产品,都是国家鼓励发展的产业。因此,发展现代锰业拥有广阔的市场前景。

1 　广西锰矿资源深度开发的现状

    广西锰矿石具有类别齐全、量大、质优、保存完好、易开采等诸多优势,但也有品位低、杂质含量高、难分选等不足,这样的资源特点决定了其只适合于发展技术含量高、附加值高、市场前景好的锰深加工产品。

    长期以来,广西锰业深加工基础一直较为薄弱,锰产品价格低廉,附加值相当低。由于缺乏与之相配套的上下游产业,使广西锰矿资源一度外流到电价占优势的贵州和锰深加工基础较好的湖南等地区。近几年,随着国内锰矿资源日益减少,广西锰矿资源优势逐步显现,特别是科技水平的提高,储量丰富的碳酸锰矿的成功开发,使锰深加工企业的成本降低,竞争优势增强,区外锰加工企业又纷纷向广西资源地转移,在短短数年时间内,广西锰业发展迅速,产业已初具规模。现在广西已是我国锰矿石产量最大的省份,2003 年,全区锰矿石产量达140 万t ,锰系铁合金58 万t ,电解金属锰212 万t ,电解二氧化锰112 万t ,硫酸锰1415 万t 。广西大锰锰业公司及其所属的大新锰矿和天等锰矿是广西锰业的龙头企业,所生产电解金属锰、硫酸锰、放电锰粉、化工锰粉、冶金锰精矿、碳酸锰粉、烧结矿、碳酸锰焙烧矿、各种型号电池等主要产品产销量居全国首位,已成为我国钢铁、轻、化工行业的重要锰产品材料基地。

    目前广西锰业正在规划以桂西南锰矿石原料及粗加工为主,以大锰锰业、新振锰业、三叠锰业等为代表的一大批锰深加工企业群;依托便利的交通、充足的电力,打造了以广西八一铁合金(集团) 有限责任公司等为代表的桂中锰系铁合金产业集群以及在北部湾畔即将崛起的超大型沿海钢铁冶金产业集群。

    在桂西南“锰三角”中,大新县境内的锰矿资源储量最大,达1. 416 亿t 。其中下雷锰矿为全国特大型锰矿床,累计探明储量1. 37 亿t (保有量1. 32 亿t) ,占桂西南的71. 7 %,占广西总量的61. 43 %。其中碳酸锰矿石1. 28 亿t 。大锰公司在广西拥有锰矿资源储量达1. 47 亿t ,分布在大新锰矿和天等锰矿,储量分别为1. 31 亿t 和1 600 万t 。其中大新锰矿以碳酸锰矿为主,该类矿石占大锰公司总储量的90 %以上;天等锰矿为低磷低铁高硅氧化锰矿石,为全国最大的氧化锰矿床之一。由于天等、大新与越南相邻,而越南又是富锰矿储量较多的国家,将天等、大新与越南的锰业实现联动发展,有望建成全球重要的锰业生产基地,其发展前景相当可观。基于此种优势,广西正努力打造桂西南锰产业集群,决心使桂西南地区成为我国乃至全球最大的锰工业基地。

    为了加大对锰加工企业进行整合的力度,广西正致力于建设3 个锰业基地和4 个以锰矿资源深加工为主导产业的工业园区:即以生产高附加值的电解金属锰、电解二氧化锰、中低碳锰铁合金等锰系列产品为主的桂西南锰业基地;以生产锰系列铁合金产品为主的桂中锰业基地;以生产四氧化三锰、锰锌铁氧体及电子元器件、高锰低镍不锈钢等产品为主的沿海锰业基地。4 个工业园区是:以金属锰、硫酸锰、锰系铁合金、金属锰粉、氮化锰等为主要产品的大新锰谷工业园;以发展金属锰、氮化锰、电解二氧化锰、锰系铁合金等为主要产品的天等东平锰工业园;以发展金属锰、锰系铁合金等为主要方向的靖西湖润锰工业园。加上桂中以广西八一铁合金(集团)有限公司、广西汇元锰业有限公司为龙头,以来料深加工为主的来宾工业园区,构成了一个比较完整的锰工业体系。

2 　正在形成中的广西锰产业链

    近几年来,广西在锰资源深度开发和利用方面形成了以下几个新的亮点。

2.1 　锰矿石—锰系合金—高锰合金钢(不锈钢) 产业链

    现在,大量的锰矿石仍然用来生产锰系合金,如金属锰、锰铁、锰硅、富锰渣等。锰系合金产品是钢的主要脱氧剂、脱硫剂和合金添加剂,能提高钢的强度。由于90 %以上的锰系铁合金产品的销售对象是炼钢企业,因而锰系铁合金产业链的进一步延伸就是生产附加值更高的锰钢。含锰1. 4 %～1. 8 %的锰钢一般用于制造汽车、柴油机上的连杆螺栓、半轴、进汽阀和机床的齿轮等。含锰和其他元素较多的钢被称为高锰钢或高锰合金钢,高锰钢既坚硬又富有韧性,且没有磁性,不会被磁铁所吸引。如由84 %的铜、12 %的锰和4 %的镍组成的合金(又名锰镍铜齐) ,它的电阻随温度的改变很小,被用来制造精密的电学仪器。高锰钢从1883 年由R. A. Hadfield 发明至今,一直是矿山、公路、铁路、建材、化工、冶金、磨料生产等行业的主力耐磨材料。其主要特点是具有良好的韧性,能承受强烈的挤压和冲击,并在挤压和冲击过程中产生硬化而发挥出良好的抗磨损特性。在军事上,用高锰钢制造钢盔、坦克钢甲、穿甲弹的弹头等。在民用建筑中,常用来作为大型屋面材料使用。

    近年来,由于特钢产量增长迅速,金属锰在合金钢生产中的用量越来越大。由于200 系列不锈钢可以使用大量锰,广西近年来非常重视这一系列不锈钢产业。在第二次世界大战期间,因镍金属资源供应不足,德国最先开发出以锰—氮代镍的不锈钢品种。20 世纪50 年代,美国也因缺乏镍金属资源,通过深入研究开发,将锰—氮代镍的不锈钢品种定型化,成功研制出高锰系不锈钢品种,即200 系不锈钢。200 系列不锈钢主要用于消费品领域,比目前大量使用的300 系列不锈钢节镍3 %～5 % ,节约成本30 %左右,价格较低,很受欢迎。质量和功能也能满足一般的使用要求,几乎所有的一般食品器皿、橱卫设备及用具、建筑装潢装饰等制品、消费品领域都可使用。随着我国经济的发展、人们生活水平的提高和巨大农村市场的开拓,其应用领域和消费量还会进一步增加。

    如今,200 系不锈钢已经成为广西拓展锰业经济的重要方向之一。崇左市计划投资3 亿元,筹建年产10 万t 200 系列不锈钢项目。

2.2 　锰矿石—电解二氧化锰—无汞碱锰电池产业链

    锰的人造氧化物是适应电池工业和电子工业发展而发展起来的一类锰矿石深加工的新兴产品,发展速度很快。到目前为止,全国已建有电解二氧化锰工厂近40 家,总生产能力达7 万t ,总产量居世界第2 位。

    电解二氧化锰( EMD) 是优良的电池去极化剂,它与天然放电二氧化锰生产的干电池相比,具有放电容量大、活性强、体积小、寿命长等特点,全部用EMD 做成的碱锰电池,其放电容量可提高5～7 倍,因此电解二氧化锰成为电池工业的一种非常重要的原料。碱性锌锰电池于20 世纪60 年代由美国首先研制成功,并在军队中率先使用,然后逐步发展成为民用电池。该产品具有工作电压平稳、大电流连续放电、性能优良、贮存时间长(可达3～5 年) 、低温性能和防漏性能好等特点,深受国内外广大消费者欢迎,是民用电池中最有发展前途的产品之一。据统计,碱锰电池在美国已占整个原电池产量的85 %～88 % ,西欧占65 %～ 70 % , 日本占55 % , 中国占10 %左右。我国以前生产的锌锰电池90 %以上为中低档的中性锌锰电池,碱性锌锰电池在1995 年时仅占2 %～3 %左右,即全国仅有2 亿只左右。1995年以后,国内各电池厂家逐步看好这一极有发展前途的新型电池,耗费巨资从日本、韩国等国引进了具有当时国际先进水平的碱锰电池生产设备和技术。据统计,到1998 年底,已引进碱锰电池生产线近30条,生产能力已达到20～25 亿只。2000 年,我国拥有的进口碱锰电池生产线年生产能力已达到65 亿只左右。碱锰电池是一次电池市场中增长最快的品种,近年来国际市场上保持着10 %的增长速度,国内生产产量保持了近15 %的增长速度。

    除二氧化锰外,锰酸锂(锂锰氧) 也是大容量动力电池中最为实用的正极材料,主要优点是容量适中、平均电压高、安全性好、价格低廉、原料来源广、合成容易,是目前锂离子动力电池首选正极材料。

    目前世界干电池每年的产量约350 亿支,以每支电池平均耗用二氧化锰15 g 计,每年耗用二氧化锰量约50 万t ,除了6～7 万t 左右的化学二氧化锰外,其余都为电解二氧化锰。

    广西根据锰矿石资源特点及深加工产品市场前景,确定了进一步拉长锰矿产品的产业链,拓展深加工领域,提高锰矿产品附加值的战略,近年来大力发展碱锰电池产业。广西梧州新华电池股份有限公司可以年产6 500 万只碱性环保型电池。广西汇元锰业正在来宾市建设建设年产616 万t 无汞碱锰型电解二氧化锰项目。前不久,中信大锰矿业有限责任公司大新锰矿又一新的重大项目———总投资6 亿元的、年产6 万t 无汞碱锰型电解二氧化锰项目也已开始建设。

    这些项目投产后,锰矿产品的利润率将提高到30 %左右,并将全面实现锰业产品结构从低端产品向高科技、高附加值产品转变。

2.3 　锰矿石—电解金属锰—四氧化三锰—锰锌软磁铁氧体—各种电器元件产业链

    广西电解金属锰生产虽然起步较晚,但发展很快。2001 年大新锰矿建成投产第一条电解金属锰生产线,生产规模为4 000 t 。到2003 年底止,广西已有电解锰生产企业5 家,生产能力6 万t 。2004年底止,广西电解锰生产企业增至20 家,生产能力达11. 2 万t ,实际产量3. 3 万t ,2005 年生产能力达25 万t 以上。

    由四氧化三锰制造锰锌软磁铁氧体是近年来锰资源利用的一个新亮点。铁氧体又称铁淦氧或磁性瓷,为非金属磁性材料。20 世纪40 年代,二次世界大战中发明了雷达,要求使用能在中高频和高频领域中工作的软磁材料(指矫顽力小,容易磁化的磁性材料) ,从而发明了锰锌软磁铁氧体和镍锌软磁铁氧体。由于锰锌软磁铁氧体在高频下具有高磁导率、高电阻率、低损耗等特点,并且具有批量生产容易、性能稳定、机械加工性能高,又能节约大量贵重金属等特点,因而被迅速推广应用于通信、传感、音像设备、开关电源等领域。

    据统计,2000 年度,全球软磁铁氧体产量为30万t ,由此产生的电子级四氧化三锰需求量达7. 5 万t 。截止到2004 年底,国内己有13 家四氧化三锰生产厂,总生产能力约6. 5 万t ,2004 年实际产量为3.2 万t ,正好满足国内12 万t 锰锌铁氧体的需求。2005 年,全世界需软磁材料达到50 万t ,四氧化三锰需求达到10 万t 以上,这些需求目前主要由日本、南非、美国、德国、韩国等国的企业来满足供应。

    广西汇元锰业正在投资建设的年产2 万t 高比表面积四氧化三锰项目,每年可供生产4 万t 共晶合成软磁铁氧体磁芯。虽然国内市场需求有限,但可以生产符合规格的产品打入国际市场以取代国外的生产企业。

2.4 　锰矿石—锰盐产业链

    其链条是:锰矿石—硫酸锰—硼酸锰(硝酸锰、草酸锰、氯化锰、代森锰等) 。

    我国锰盐工业完全是建国后才逐渐发展起来的,经过50 多年的建设,我国锰盐工业由小到大,由单一品种到多品种,依据自己的锰矿资源特点和国内外市场的需求逐步建立了比较完整的大规模的锰盐生产布局,在世界锰盐市场中占有主导地位。硫酸锰是重要的基础锰盐,其它锰盐:硼酸锰、硝酸锰、氯化锰、代森锰等都是以硫酸锰为基础原料生产的。作为商品提供的硫酸锰,在工业上主要用于造漆工业催干剂、合成脂肪酸催化剂、晒盐工业以及其它行业,如油墨催干剂,陶瓷着色剂,纺织印染剂,AC 发泡剂和杀菌剂等。在农业和饲养业方面可作为微量元素肥料和饲料添加剂等。

    锰盐工业是广西传统强项,广西大锰锰业公司是世界上最大的硫酸锰生产厂家,目前生产能力为每年40 000 t 。锰盐产品在今后广西的锰业开发中仍将占有重要地位。

3 　广西锰矿资源深度开发展望

    总的看来,广西锰系列产品虽已形成一定的规模,且资源优势日益凸显,但产业之间、企业、项目之间关联度还不高,尚未形成真正的产业集群,产业链延伸也不够长,很多深加工产品还亟待开发,因而还未能发挥应有的产业效应和效益,锰矿深度开发的潜力还很大。

    根据锰矿石资源特点及深加工产品市场前景,广西还可以进一步拉长锰产业链,充分利用丰富的锰矿石为原料,选择技术含量高、附加值高、市场前景好的锰深加工产品为对象,大力扶持业已形成的产业链作为锰业发展的方向,到2010 年力争建成比较完整的锰工业体系。形成以上规模后,广西锰工业将实现销售收入超百亿元,桂西南地区将成为我国乃至全球最大的锰工业基地,形成真正的锰业产业集群。

    除了4 大产业链外,广西锰业还应进一步寻找和开拓新的产业链,由于冶金行业仍是锰资源消耗大户,所以是主要关注方向。此外应注意含锰新材料技术所形成的新产业,如可以大量应用于建材市场和高科技仪器仪表行业的含锰有色合金和稀土合金(锰铜、锰铝、锰钛、锰镁、锰钴等) ,对含锰无机非金属材料、合成材料和复合材料的发展动态也要给予特别的关注,如可用于电池工业的镍钴锰复合氧化物等。

    时下,锰矿石的销售市场主要取决于电解锰厂的需求情况,而电解金属锰厂的生产状况主要取决于冶金行业的需求状况,特别是冶炼特殊合金钢、不锈钢、电工钢、低磷低碳特殊钢的市场行情。根据我国不锈钢、高合金钢和优质钢等特钢的产量及耗用电解锰水平,2004 年中国不锈钢等优特钢冶炼消耗电解锰约16 万t 左右,其中仅铬锰系不锈钢就耗用8 万t 左右。我国不锈钢生产供应不足,国内50 %以上的不锈钢材料需要从国外进口,国外从我国进口的电解金属锰也主要用于生产不锈钢。据统计,国外每吨钢消耗电解金属锰平均为0. 06 kg ,照此标准计算,中国和世界锰矿需求量巨大。而我国2005年钢产量已达3. 4 亿t ,全世界粗钢产量则达到了11.16亿t 。

    可喜的是,广西锰业已经行走在深加工的路上。地处桂西南的崇左市正按照合理开发、综合利用的原则,以调整锰业产品结构,促进产业升级为主线,重点向规模化、高科技含量、高附加值方向发展。一方面鼓励企业联合发展,优先支持区域内大型锰业企业发展,重点扶持广西埃赫曼大锰化工有限公司、广西三锰龙矿业有限公司等发展电解二氧化锰、电解金属锰等高附加值产品;另一方面利用高新技术、先进适用工艺技术及装备改造提升铁合金产业,开发高纯度、低杂质、低碳、低磷、低硫等精炼产品;同时他们还加强锰业基地电网改造,努力提高现有企业生产率,实施“锰电结合”,力争实现锰业、电力企业的“双赢”。目前他们正依据国家产业政策,重点发展国家支持的锰系列产品,争取引进锰酸锂、环保电池、高锰不锈钢等锰系列深加工及其下游产品开发项目。

    无论是锰系合金还是锰盐以及人造锰的氧化物、氮化物,其旺盛的需求均说明,锰产品已向多品种、系列化方向发展。锰产品开发深度不断延伸,广度不断扩大,这种趋势对于矿石品位较低的广西锰业极其有利。随着科技的发展,预计在未来10 年内,锰的应用领域还将进一步扩展,广西锰矿企业前景无限。

参考文献:
[1 ] 　黄克超,詹海青. 广西锰业呼吁产业集群“效应”[ N ] . 广西日报,2004 - 08 - 09.
[ 2 ] 　周骁骏. 广西锰业五年间发展迅速[N] . 经济日报,2004 - 09 -20.
[ 3 ] 　刘春杰.论广西锰业现状与发展[J ].中国锰业,2001 ,19(4) :28 - 30.
[4 ] 　谭柱中. 我国锰矿石深加工现状与问题[J ] . 中国锰业,2000 ,18(1) :2 - 3.
A View of Deep - development of Mn Ore Resources in Guangxi
WAN G Dian2hua
( Science Department of Guilin Technical College , Guilin , Guangxi 541001 , China)
Abstract : Guangxi is the region where there are rich Mn ore resources. We need to develop a new way or a new field to change the resource into an advantage. Our aim is to increase additional value of Mn - ore resources to last Mn - industry chain in efficiency of Mn - industry groups. To all of this , Guangxi indust ry has for some years gathered a lot of good experience , such as to develop soft magnetic ferrite and alkaline batteries.
Key words : Guangxi ; Mn - ore ; resources ; new view