中国电解金属锰行业的发展趋势

曾湘波

(长沙中锰科技发展有限公司，湖南 长沙 410000)

1 中国电解金属锰发展回顾

21世纪初，我国钢铁工业的快速发展也带动了电解金属锰(以下简称为：电解锰)行业的快速发展。近10年来，我国电解锰行业的产量及国内消费量见表1[1]。电解锰产量从2001年的15.2万t，迅速增长到2010年的137万t，年均以28.8%的速度在增长，其中增长最快的2003年和2004年，年均增长速度超过50%。2008-2009年受经济危机的影响，增长速度仍超过10%。2010年受“十一五”节能减排指标的影响，许多地区拉闸限电，影响了电解锰厂的开工率，最终产量的增长率为6.2%。2011年受美债和欧债危机，电解锰的最大用户200系不锈钢厂限产、停产，且受高硅硅锰竞争的冲击，电解锰产量几乎为零增长。2012年的产量为116万t，为负増长，引起了同行业专家的广泛关注。

表1 国内电解锰产量与消耗量 万t

10年间，大量社会资金进入电解锰行业，加之进入门槛较低，使得电解锰的生产能力得到井喷式发展，具体数据见表2[1]。由于行业管理机制不完善、不规范，导致重复建设现象严重，生产能力严重过剩，开工率严重不足。2010-2011年，有的企业开工率为100%，有的企业开工率为0。电解锰企业不可避免地要重新“洗牌”。下面就电解锰行业发展趋势提出一些看法，仅供同行参考。

表2 国内电解锰产能、产量、开工率

2 中国电解锰规模化发展

2011年我国电解锰产能达到240万t，有生产企业200多家，产能占全世界产能的98.8%。自经济危机以来，市场疲软，价格下降，那些不具备资源优势、能源优势、技术管理优势和环境容量的企业很难度过这一道难关，在市场竞争中将被淘汰出局。另一方面根据国家产业结构调整、淘汰落后产能的目标，将有1/3的产能和将近50%的企业不得不进行产业升级、资产重组或兼并，进行产能等量或减量置换，一部分具有资源、能源、技术管理、资金等优势的企业不断壮大，使先进的生产力取代落后的生产力，目前中国电解锰企业的实例也证明了这一点。

宁夏天元锰业有限公司，2011年底产能达到20万t/a，是全国最大也是世界最大的电解锰企业。这家企业没有锰矿资源，在全国平均开工率不足60%的情况下，自身开工率几乎达到100%。究其原因，主要是攻克了MnO2还原焙烧用于电解锰生产，进口加纳碳酸锰矿石浸取率低等技术难关，是全国第1家全部利用进口锰矿石，而且各项技术指标在全国居领先地位的生产厂家。2013年生产能力达到46万t/a，到2015年生产能力将达到80万t/a。

中信大锰矿业有限责任公司及其控股公司现有生产能力12万t/a，在广西大新县拥有储量为1.2亿t的碳酸锰矿石，是锰业企业惟一的香港上市公司。拥有资源、资金、技术管理优势，计划在未来5年通过新建和兼并，使电解锰生产能力达到27万t/a。

湖北长阳宏信实业集团有限公司在湖北长阳、阳新、嘉鱼、湖南永州共有13万t/a的生产能力。在湖北长阳有古城锰矿，嘉鱼有MnO2矿，湖南永州也有配矿。“十二五”期间准备在永州新建6万t/a的产能，在乌克兰的最终规划产能为20万t/a，总生产能力达39万t/a。

重庆武陵锰业有限公司现有生产能力4万t/a，在贵州松桃县新建16万t/a的产能已进入施工阶段，项目建成后总生产能力达20万t/a。

天雄锰业集团公司在重庆现有的生产能力4.5万t/a，公司在云南文山已开工建设10万t/a的电解锰企业，项目完成后，该公司产能将达到14.5万t/a。

湖南湘西自治州以锰矿资源为纽带，成立湖南东方矿业有限责任公司，在花垣县工业园建设产能15万t/a的电解锰企业，用等量置换的原则淘汰原有的小型电解锰企业。

新疆喀什阿克陶县利用本地的优质锰矿资源和丰富的电力资源开工建设15万t/a的电解锰企业，2013年已投产7.5万t的年产能。

贵州能源矿业集团与湖南科源科技实业有限公司合作组成贵州西南锰业集团有限公司，建设煤—电—锰一体化循环经济工业园区，其电解锰产能将达到20万t/a。

内蒙赤峰市准备利用本地丰富的煤、电、锰资源建设年产20万t电解锰企业。

贵州聚星源锰业有限公司利用本地丰富的锰矿、水电、硫铁矿资源建设了年产6万t的电解锰厂。

以上10个企业在“十二五”期末总生产能力将达到236万t/a，即目前国内电解锰企业生产能力的总和，这也预示着中国电解锰行业正朝着集团化、规模化方向不断发展壮大。

3 锰矿石供应向多元化发展

中国是锰制品(含电解锰、电解二氧化锰、硫酸锰、四氧化三锰及锰合金)的生产大国，但是锰矿资源储量却非常贫乏，中国锰矿资源储量见表3。

表3 中国锰矿资源储量 万t

世界锰矿资源十分丰富，但分布极不平衡。陆地锰矿床主要集中在南非、乌克兰、加蓬、巴西、澳大利亚和印度，这6个国家的锰矿石储量占世界陆地总储量的93%以上。我国锰矿石无法长期支持锰加工业的可持续发展。

许多电解锰企业的有识之士把目光放在高品质的国外进口矿上。2010-2011年我国进口锰矿石1 296万t，主要用于锰铁合金及硅锰合金生产，很少用于电解锰的生产。如何将国外高品质MnO2用于电解锰的生产成为各企业技术攻关的目标。宁夏天元锰业有限公司攻克了进口MnO2矿还原焙烧问题，使还原率达到95%以上，浸取率达到92%，产品直流电耗≤5 800 kW·h/t，单板产量(500 mm×666 mm)3.8 kg/片，金属综合回收率83%～84%，达到行业先进水平，对进口矿在国内的应用起到了示范作用。

纵观世界锰矿石市场，分为主流矿和非主流矿。主流矿掌握在世界矿业巨头手中，如澳大利亚BHP、巴西矿、加蓬矿等。但近几年非主流矿异军突起，正抢占一部分市场份额(见表4)[2]，为我国锰矿石供应的多元化创造了条件。

表4 2007-2013年锰矿石进口状况 万t

我国的不少企业正在投资开发国外锰矿资源。宁波华州矿业投资有限公司投资加蓬贝莱山锰矿，该矿储量MnO2为3 000万t，计划年产100万t；中信大锰矿业有限责任公司投资加蓬恩杰里锰矿，该矿储量MnO2为3 000万t，计划年产100万t；广西大锰锰业有限公司投资南非北开普省锰矿，该区域氧化锰储量6 000万t，计划年产100万t；中国五矿集团公司计划投资对阿曼的锰矿资源进行勘探和开采；湖北长阳宏信实业集团有限公司在乌克兰的尼科波尔收购了总储量达5亿t的锰矿山，计划进行开采和生产电解锰。因此可以断定电解锰的主要原料供应必然向多元化发展，国内矿、国外自己掌控的锰矿、国外主流矿、国外非主流矿多途并举，从而打破国外矿业巨头对锰矿石资源的垄断。

4 发展趋势与展望

4.1 大型机械化和自动化

我国电解锰企业是靠资金密集型和劳动密集型起步，也是靠不断的技术进步和廉价的劳动力优势在市场上相继淘汰了日本和美国的几家电解锰企业。随着中国企业生产规模的扩大，设备大型化是发展趋势。单一电解车间的产能由原来的几千吨发展到现在的1～2万t，甚至3万t。随之配套的是电解槽、阴极板、阳极板、压滤机、化合槽、破碎、磨粉等大型设备。最新设计的化合槽容积为1 000 m3，由计算机控制自动进料，固液分离设备最大的达到了800 m2，阴阳极板的尺寸比原来扩大1倍，随之而来的是机械出槽、超声波洗板、机械剥离等设备的研发，使劳动生产率大大提高，劳动条件不断改善。

4.2 环境保护和资源节约

我国环保部和工信部已出台一系列有关电解锰行业环境保护、清洁生产、准入条件的文件和法规。这都是硬指标，必须达到或限期达到，使工业“三废”减量化、无害化、资源化。

减量化方面，宁夏天元锰业有限公司采用高品位的进口MnO2矿(MnO2≥40%)、高品位碳酸锰矿(Mn 28%～30%)，产1 t电解锰的初压渣量<2～4 t，而用国内MnCO3矿石生产1 t电解锰产渣10 t，产生的渣量明显减少。采用此法后化合过程无CO2气体排出，减少了废气产生量。采用超声波洗板代替传统的人工洗板，减少用水量。

无害化处理方面，将原有一段除杂工艺变为分段除杂工艺。在化合工序中只除铁不除重金属，这样在初压渣中只有铁和锰，而没有铜、钴、镍、锌等重金属，为初压渣的综合利用打下了有利基础。用硫化法对初压后的溶液除金属，得到重金属硫化渣，再进行资源化综合利用，对工业污水进行分流分类处理。

资源化方面，电解锰生产中的初压渣通过高温煅烧，其分解出来的SO2用于生产硫酸，煅烧后的渣作为水泥熟料。重金属硫化渣含Co 2%，Ni 1%，Cu 2%～4%等，送专业工厂提取Co、Ni、Cu。化合和电解车间产生的硫酸雾及氨气设有专门的收集处理装置，收集处理后重复利用。除铬、除锰的含氨、氮废水用于厂区绿化。

4.3 创 新

中国不但是世界电解锰的生产中心，还是技术研发和设备制造中心。不但产能、产量是世界第1，而且电流效率、金属回收率等技术指标也是世界第1。我国电解锰行业的工作人员正在创新上下功夫，包括管理创新、制度创新、技术创新，只有创新才能发展进步。

在管理创新方面，宁夏天元锰业有限公司做到了管理科学化、制度化、数据化、程序化，现有的20万t/a的电解锰生产线上，生产管理人员仅3人，生产井井有条，数据反馈及时。

在技术创新方面，目前中南大学冶金研究所“电解锰离子膜电解”已经试验成功。在新的电解方法中，阳极区无锰离子，阳极板没有MnO2生成，电解工序锰金属回收率提高3%～5%，SeO2用量减少50%，清槽时间延长1倍以上。为了提高电流效率，将恒流电解变为脉冲电流电解已获成功，电流效率提高3%以上[3]。此外添加剂技术、环保技术等一系列技术创新已在研发推广之中。另一项重大的技术创新正在研发之中，就是将现有的MnSO4-(NH4)2SO2-H2O系统的电解改变为MnCl2-NH4Cl-H2O系统的电解，如果研发成功将使电解锰的直流电耗由现在的6 000 kW·h降至4 000 kW·h。

5 结 语

目前，电解锰产大于销，生产能力过剩已是不争的事实，因此今后同行业内的竞争也将更加激烈。一些不具备资源、能源、技术管理优势的企业将在竞争中被淘汰，一些优势企业将做大做强。预计全国将面临淘汰的电解锰产能在50%以上。

国外的竞争对手目前只有南非的联合金属MMC，他的生存得益于中国对电解锰出口征收20%的关税。潜在的竞争对手有法国科米洛在加蓬准备建设2万t/a产能的电解锰厂，香港亚州矿业在马来西亚准备建设5万t/a产能的电解锰厂以及美国计划建设5万t/a产能的电解锰厂。

在国内行业之间的竞争对手主要是低碳锰铁和硅锰合金，尤其是高硅硅锰。电解锰是含锰为99.8%以上的低杂质含量(低磷、低硫、低碳)的金属，在冶炼高级合金钢以及200系不锈钢等钢种时几乎是不可替代的。由于技术进步，能耗越来越低，生产效率不断提高，生产成本不断降低，如果电解锰价格降至13 000元/t以下，完全可以取代部分微碳锰铁及硅锰合金。

经过多年的发展，电解锰行业已不是“两高一资”(高能耗、高污染、资源型)行业，而是成为了一个环境友好、资源节约、管理有序、不断壮大、不断进取的绿色生产行业。

参考文献：

[1] 谭柱中.2012年中国电解金属锰工业回顾与发展[J].中国锰业，2013，31(2)：1-4.

[2] Alberto Saavedra.全球锰供需情况[R]//第5届国际锰电解产品市场高峰论坛.长沙：全国锰业技术委员会，2013.

[3] 梅光贵，张文山，曾湘波，等.中国锰业技术[M].长沙：中南大学出版社，2011.