熔鹽電解法取代皮江法生產金屬鎂的綜合技術分析

李鵬業(青海鹽湖鎂業有限公司， 青海 格爾木 816000)

熔鹽電解法取代皮江法生產金屬鎂的綜合技術分析

李鵬業(青海鹽湖鎂業有限公司， 青海 格爾木 816000)

20世紀90年代末，以浪費能源、資源和犧牲區域環境質量為代價，依賴皮江法煉鎂技術，使中國發展成為世界上金屬鎂生產和出口的第一大國。現今中國社會和經濟發展面臨的能源、資源和環境的挑戰，決定了必須對煉鎂技術改革，2009年，鹽湖集團結合國家對環境保護非常重視的趨勢下，結合自身資源及清潔能源的優勢，從加拿大引進了目前世界公認的清潔金屬鎂的生產方法，熔鹽電解法。筆者對新老工藝方法進行綜合技術分析，以利為促進我國金屬鎂生產技術的升級換代提供參考。

熔鹽;電解法;硅熱法;比較

1 鹽湖熔鹽法電解與皮江法相關參數的對比

項目鹽湖電解法國內皮江法原料及儲量氯化鎂溶液，察爾汗鹽湖氯化鎂儲量40.6億噸白云石(MgCO3·CaCO3)，國內儲量40多億噸原料中鎂的實收率96% 71%綜合能耗3.63噸標煤/噸鎂4.5噸標煤/噸鎂CO2排放≤1噸/噸鎂13-15噸/噸鎂(不包含采礦及原料制備)工業廢渣＜0.06噸/噸鎂(綜合利用) 5.5噸/噸鎂(廢棄)廠外運輸量1.6噸/噸鎂20噸/噸鎂勞動生產率146噸/人·年20噸/人·年產品原鎂的純度99.90%～99.95%(主要用于鋁合金、普通鎂合金生產)易受制約的關聯產業公司內PVC廠煉焦行業和硅鐵行業副產品Cl2：2.9t/噸鎂(送往PVC廠)無99.94%～99.97%(主要用于海綿鈦、高品質鎂合金生產)

通過分析以上數據，皮江法生產金屬鎂存在環境污染重，在原料的制備及生產過程中其粉塵、廢渣排放量高達5.5噸/原鎂，溫室氣體的排放如果從源頭白云石巖礦的開采到金屬鎂的產出，溫室氣體CO2的排放量將高達42.1/噸鎂，同時還要排放大量的SO2等有害氣體，還存在能量消耗大，熱效率低的問題。而反觀鹽湖集團清潔法生產金屬鎂的方法——熔鹽電解法，原料中鎂的回收率能達到96%，工業廢渣僅為0.06噸/噸鎂，溫室氣體CO2的排放量可有效控制在1噸/噸鎂，可大大降低對環境的污染，讓世紀金屬真正做到綠色生產。

2 鹽湖熔鹽電解法金屬鎂質量情況

鹽湖集團熔鹽電解法生產的粗鎂指標目前已遠遠高于設計指標，目前可以預測，鹽湖集團生產的粗鎂在進行連續精煉爐精煉后，金屬鎂的指標將在99.97%以上，完全能達到高純鎂的要求，可完全應用于高端鎂合金的生產。

3 政府鎂業政策方向

皮江法方面將面臨更加嚴厲的環保要求——因皮江法生產金屬鎂存在高污染的特性以及京津冀及周邊地區霧霾嚴重的狀態，近日環保部組織制訂了《關于京津冀及周邊地區執行大氣污染物特別排放限值的公告(征求意見稿)》。將在京津冀大氣污染傳輸通道城市的行政區域范圍內全面執行大氣污染物特別排放限值。目前已經完成意見征集，預計很快將會正式發布實施。該區域中的山西太原、長治、晉城、陽泉等地區目前還有部分鎂礦山和皮江法冶煉企業。該政策一旦開始實施，區域內的皮江法鎂工業將面臨更加嚴格的環保要求，該地區內的皮江法煉鎂將會受到國家環保政策的制約。此項環保要求在不久的將來也會在國內全面實施。

目前執行的鎂、鈦企業大氣污染物排放濃度限值，來自《鎂、鈦工業污染物排放標準》(GB 25468-2010)。由國家環保部、國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布，2010年10月1日實施。

即將執行現有和新建企業邊界大氣污染物濃度限值 單位：mg/m3

序號污染物限值1二氧化硫0.5 2顆粒物1.0 3氯氣0.02 4氯化氫0.15

電解法方面，青海省自2017年6月17日至23日連續7天合計168小時內，全部以清潔能源(水電、光伏、風電)供應全省用電，此舉在全國尚屬首次，對推動我國能源轉型、促進清潔能源持續健康發展和高效利用意義重大。清潔能源的利用也將會以青海省為例，向全國推廣。而鹽湖集團的金屬鎂生產方法主要能耗是“電”，本身就屬于綠色生產工藝，在加上青海省的清潔能源，鹽湖集團的電解法生產金屬鎂工藝將具備得天獨厚的優勢和競爭力。

4 結語

鹽湖集團熔鹽電解法生產金屬鎂技術已經成熟，具有資源利用率高、節能高、對環境實現零污染零排放，且可實現完全清潔生產的優勢，而皮江法目前已經遇到國家環境保護政策的制限。與皮江法相比，鹽湖集團熔鹽電解法將實現中國金屬鎂工業的清潔發展、節約發展和可持續發展。

[1]申明亮.電解法與皮江法煉鎂的效益比較及分析[J].有色冶金節能, 2009,10.

[2]何俊斌.淺談皮江法煉鎂項目環境影響評價中污染源分析及污染治理措施[J].科技情報開發與經濟,2012,6.