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镁矿石用途和主要成分(镁矿石是做什么用的)

 

镁的性质与用途

01、镁的性质
 

镁是一种银白色的碱土金属,具有银白色光泽,略有延展性。镁的比重为1.74g/cm3,具有比强度、比刚度高,导热导电性能好,并具有很好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工性以及加工成本低、加工能量仅为铝合金的70%和易于回收等优点。

02、镁的用途
 

无论是在国内还是在国外,镁的应用主要集中在铝合金生产压铸生产炼钢脱硫三大领域,还用在稀土合金金属还原及其他领域。

由于镁的密度小,比强度高,并能与铝、铜、锌等金属构成高强度合金,因此,镁是重要的合金元素。世界上镁的最大消费领域是作铝合金添加元素。2010年世界主要地区原镁消费中,共用了约20万吨镁生产铝合金,占原镁消费总量的25%左右;我国2010年共用5.74万吨镁作为铝合金添加元素,占消费总量的25%。一般来说,镁与原铝的消费比率约为0.4%。

2010年世界主要地区原镁消费中,压铸约占35%。在镁压铸生产行业中,北美、拉美、西欧用量最多,因为汽车制造业促进了市场对镁需求量的增长。

欧美、俄罗斯等地区和国家的不少钢厂都采用镁脱硫。2010年世界主要地区原镁消费中,约11万吨用于炼钢脱硫,占总量的15%左右。我国2010年钢铁脱硫用镁2.8万吨,占总消费量的12.07%。使用镁粒的脱硫效果比碳化钙好,虽然镁的价格比碳化钙高,但其用量仅为碳化钙的1/6—1/7,镁脱硫总费用较碳化钙经济。一般来说,吨钢消耗镁粒0.4—0.5公斤,脱硫后含硫量0.001—0.005%。

使用镁牺牲阳极进行阴极保护,是一种有效的防止金属腐蚀的方法,镁牺牲阳极具有以下特点:防腐性能好、不需外加直流电源、安装后自动运行、不需维护、占地面积少、工程费用低、与外界环境不发生任何干扰。镁牺牲阳极广泛用于石油管道、天燃气、煤气管道和储罐;港口、船舶、海底管线、钻井平台;机场、停车场、桥梁、发电厂、市政建设、水处理厂、石化工厂、冶炼厂、加油站的腐蚀防护以及热水器、换热器、蒸发器、锅炉等设备。

在人体细胞内,镁是第二重要的阳离子,它能激活体内多种酶抑制神经异常兴奋性,维持核酸结构的稳定性,参与体内蛋白质的合成、肌肉收缩及体温调节。近代研究证实,动脉硬化、心脑血管病、高血压、糖尿病、白内障、妇女痛经、骨质疏松、抑郁症均与缺镁有关。镁在医药领域的应用越来越受重视。

主要镁矿物

01、菱镁矿
 

菱镁矿的主要成分为碳酸镁(MgCO3)的矿物。硬度3.5-5,产地在津巴布韦、巴西、澳大利亚、朝鲜和中国,其中朝鲜推估藏量为世界第一。菱镁矿不易形成好的晶体,通常是以岩块状出现。菱镁矿的特性与方解石相似。菱镁矿有与方解石同样的晶体结构,因此将它归类入方解石矿物组群。但是,菱镁矿MgCO3不与弱酸反应,而方解石CaCO3则弱酸起反应。这是区别菱镁矿与方解石的最佳的方法。

菱镁矿常以矿脉的形式蕴蓄,又或是在和区域变质地形接触后混杂其中、或成为了蚀变产物。这些变质地形中有超镁铁岩(超基性岩)、蛇纹岩和其他富镁岩石类型。这些镁质盐通常是隐晶质的,含有蛋白石或燧石形式的二氧化硅。

菱镁矿也存在于超镁铁岩上方的风化层中的表岩屑,作为土壤和底土中的次生碳酸盐。这些含镁矿物是被地下水溶解后,透过释出二氧化碳而沉积。

02、白云石
 

白云石是一种矿物,其化学成分为钙、镁的碳酸盐(化学式为CaMg(CO3)2),晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。白云石的晶体结构与方解石类似,晶形为菱面体,晶面常弯曲成马鞍状,聚片双晶常见,多呈块状、粒状集合体。纯白云石为白色,因含其他元素和杂质有时呈灰绿、灰黄、粉红等色,玻璃光泽。三组菱面体解理完全,性脆。摩氏硬度3.5-4,比重2.8-2.9。矿物粉末在冷稀盐酸中反应缓慢。白云石是组成白云岩和白云质灰岩的主要矿物成分。

03、光卤石
 

光卤石是含镁、钾盐湖中蒸发作用最后产物,常与石盐、钾石盐共生。纯净者无色至白色,透明至不透明。在空气中极易潮解,易溶于水。含杂质后呈粉红色。味苦。具有油脂光泽。味咸,性脆,无解理,具强荧光性。摩氏硬度2-3,比重1.602。加热到110-120℃分解为氯化镁四水物和氯化钾。加热到176℃完全脱水,同时有少量水解现象。加热到750-800℃时,脱水熔融,沉淀出氧化镁。

斜方晶系,晶体六方双锥。集合体一般呈颗粒状、致密块光卤石是含水的钾镁盐矿物,斜方晶系,晶体呈假六方双锥。集合体一般呈颗粒状、致密块状和纤维状.无色透明或呈白色、黄色、蓝色。是含镁、钾盐湖中蒸发作用最后产物,常与石盐、钾石盐共生。德国施塔斯富特和俄罗斯的索利卡姆斯克为世界重要产地。中国柴达木盆地盐层和云南钾石盐矿床中均有丰富的光卤石。

04、碳铬镁矿
 

又称作菱水碳铬镁矿,是一种含水碳酸铬镁矿物。化学式Mg6Cr2C03(OH)16·4H20,常有铁的混入。三方晶系,晶体多呈板状、片状.也常呈纤维状、鳞片状和致密块状集合体;具有紫丁香色或玫瑰红色;半透明~不透明,蜡状光泽、油脂光泽或珍珠光泽;一轴负晶;折射率No=1.542-1.550,Ne=1.516-1.520;重折率0.0260.030;有多色性,无荧光。硬度1.5~2,相对密度2.15~2.22,解理平行底面完全。系含铬蛇纹石或其他富铬岩石的水化分解产物。主要产于澳大利亚的塔斯马尼亚、加拿大黑湖、南非德兰士瓦、阿尔及利亚、摩洛哥等地。

 

全球镁矿储量

全球菱镁矿资源丰富,集中分布在中国俄罗斯等9个国家。2012年全球菱镁矿探明储量为24亿吨,其中,俄罗斯(6.5亿吨,占27.1%)、中国(5亿吨,占20.8%)、朝鲜(4.5亿吨,占18.8%),三国合计占据全球菱镁矿储量的67%。

 

主要资源国

根据美国地质调查局(USGS)2015年公布的数据显示,全球已探明的菱镁矿资源量达120亿吨,储量24亿吨。蕴藏丰富的国家包括:俄罗斯(6.5亿吨,占总量27%);中国(5亿吨,占总量21%);韩国(4.5亿吨)。

目前全球已确认的菱镁矿资源量约为124亿吨,分布情况见图1,其中97%的镁资源分布在9个国家。在所有的镁矿资源中,晶质菱镁矿占92%,隐晶质菱镁矿8%。拥有晶质菱镁矿的主要国家有中圈、朝鲜、俄罗斯及斯洛伐克(表1)  占晶质菱镁矿总量的83%。

全球菱镁矿储量及类型分布

2018全球菱镁矿储量分布状况

 

中国镁矿资源概况

我国是世界上镁资源最为丰富的国家之一,镁资源矿石类型全,分布广,总储量占世界的22.5%,居世界第一:菱镁矿储量居世界首位,已探明菱镁矿储量34亿吨,占世界菱镁矿总储量的28.3%;原镁产量居于世界第一位,2010年中国原镁产量占世界总产量的83.6%。

我国菱镁矿的重要特点是地区分布不广、储量相对集中,大型矿床多。探明储量的矿区27处,分布于9个省(区),以辽宁菱镁矿储量最为丰富,占全国的85.6%。所谓全球菱镁矿资源看中国,中国资源看辽宁。据了解,目前辽宁省已经地质勘查的矿区有12个,现有矿山开采企业121家,年采量1800万吨(氧化镁含量44%,属于特一、二、三级矿石),全部供省内企业使用。此外山东、西藏、新疆、甘肃等地区菱镁矿资源也较为丰富。

我国含镁白云石矿丰富,白云石资源遍及我国各省区,特别是山西、宁夏、河南、吉林、青海、贵州等省区,现已探明储量40亿吨以上;我国4大盐湖区镁盐矿产资源的远景储量达数十亿吨其中,柴达木盆地内大小不等的33个卤水湖、半干涸盐湖和干涸盐湖,蕴藏着储量占全国第一位的镁盐资源;我国海域水中的镁合金达到0.13%。

镁矿市场需求

 

由于美国及西欧经济复苏以及镁的用途更加广泛,使世界镁的需求量不断扩大。预计本世纪末,下世纪初,世界对镁的需求达55万t左右。由于生产金属镁用人多,耗能大,有一定环境污染。所以一些发达国家逐渐将自己生产改为从第三世界进口。这就为我们增加镁的出口提供了机会,所以今后若干年内镁的出口不断增加。关于我国镁市场的发展趋势,孟树昆介绍,2010年我国镁价呈现波动走势,经历4次起伏,截至年底,国内镁价为16500-17100元每吨。

镁矿开发规模
 

全球菱镁矿产量从2006年至2014年之间一直保持稳定增长态势,2015年全球菱镁矿产量出现爆发式增长,总产量较2014年翻了3倍多,之后产量增速明显下滑。中国是菱镁矿产量大国,全球产量的70%左右由中国提供。

镁产品生产及出口情况
 

我国镁及镁合金产量

近十年来,我国镁矿的年产量从60万吨增长到100万吨,总增长67%;镁合金(数据为镁合金的代表:镁铝合金)年产量从230万吨增长到690万吨,总增长200%,远超过镁产量的增长速度。说明市场对镁合金需求强劲。

我国镁产量及出口量

我国生产的镁矿,50%左右都用来出口,由于我国是全球镁供应大国,几乎90%的镁产自于我国。因此,我国市场消化了全球绝大部分的镁产量。

我国镁产品出口量

出口产品中占比最大的为天然开采的菱镁矿及通过煅烧矿石得到轻烧镁、重烧镁和电熔镁,在出口镁产品中占比70%以上;以硫酸镁为代表镁化合物的出口量排在第二;金属镁的出口量最少。出口量的对比也能侧面反映出我国镁产业结构的大体情况。

我国镁产品出口价格

出口平均价格最高的产品是金属镁,平均价格是重烧镁产品出口价格的10倍左右,结合金属镁出口量,近几年金属镁出口量变化不大,而出口价格有所下降,说明中国之外的市场对镁的消费没有大的增长,镁的消费增长主要依靠国内市场带动;电熔镁产品的出口价格排名第二;而出口量较大的菱镁矿、重烧镁、轻烧镁价格相对较低,产品附加值不高。

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