低鉄電気溶融マグネシアの発展

低鉄電融マグネシアの発展、マグネシア鉱供給基地の建設を強化

マグネシウム質耐火原料業界は典型的な資源型産業である。1980年代、中国の改革開放以来、マグネシウム質原料の需要が急速に増加し、初級原料の加工参入の敷居が低く、マグネシウム鉱の合理的な開発が深刻な破壊を受けた。経済的な理由で、菱マグネシウム石特級鉱の価格は3級鉱の約5倍である。鉱山の採掘は粗放で、採掘は豊かで貧困を放棄する現象は深刻で、資源の極めて大きい浪費をもたらして、しかも更に深刻なのは採掘と脱皮の不調です。筆者は2005年に遼寧省の重点菱マグネシウム鉱山12基に対する「点調」に参加し、当時の削岩の借金は1億トン以上に達し、その後の状況は根本的に変わらず、現在の良質な鉱石の採掘が困難になっていると試算した。近年、本来の意味での特級鉱は非常に珍しく、一級鉱が不足しており、鉱石品質の地滑りによりマグネシア砂の平均MgO含有量が0.5%以上低下している。

そのため、限られた資源を合理的かつ効果的に利用するためには、関連する法律・法規などを真剣に執行しなければならず、年間30万トン以上の菱マグネシウム鉱山と古い鉱山をさらに統合し、規模採掘を実施し、集約経営しなければならない。既存の鉱区の詳細な調査をしっかりと行い、採鉱設計に基づいて採掘し、重点的な鉱山が岩をむいた借金を補い、鉱山の使用寿命を延長する。選鉱技術を普及させ、中低品位鉱石を総合的に利用する。現在、関連企業は原鉱だけで原料を生産することは、良質な原料の生産を維持することができないことを徐々に認識している。原鉱石を選鉱精製してこそ、良質な品位の一次原料を生産でき、原料生産の正常な進行を保証することができる。海城マグネシウム鉱の総工場が浮選システムの起動に成功したのに続き、複数の企業が浮選プロジェクトを建設し、他の企業も次々と準備に着手し、同時に浮選尾鉱の総合利用も研究中である。

今後3年から5年以内に、マグネシウム鉱の浮選技術の普及、チベットの隠晶質マグネシウム鉱と青海の「塩湖マグネシウム抽出」を利用して生産された高純Mg（OH）2の後続加工は、中国のマグネシウム砂生産に良質な原料供給保障を提供する。

高品質軽量酸化マグネシウムの製造

対外交流資料によると、世界の軽焼酸化マグネシウム（CCM）の年間使用量は約1000万トンで、中国は世界の軽焼酸化マグネシウムの大生産国で、年間生産量は350万～400万トンである。日本やアメリカなどの国では、マグネシアを焼結するためにマグネシア砂と非耐火材料の割合は1990年代には80：20で、その後は70：30になり、現在では65：35になっています。海外に建設された大型軽焼工場は製品の品種が多く、用途が広い。そのため、軽焼酸化マグネシウム（CCM）の用途開発を重視し、耐火材料に応用するだけでなく、マグネシウム化学工業、マグネシウム建材などの菱マグネシウムの新型材料産業の育成にも力を入れ、軽焼酸化マグネシウム製品の構造を調整しなければならない。大型軽量焼成酸化マグネシウムの集中生産基地を設立し、規模効果を形成してこそ、合理的な投入ができ、それによって先進的な焼成技術と炉炉を採用し、源から省エネ・排出削減、低炭素経済の発展とCO 2回収などの問題を解決することができる。

中国遼南地区は「二段階焼成」技術を用いた高純度マグネシア砂の生産に協力するため、伝統的な反射炉を用いてマグネシウム石塊鉱を軽く焼成するだけでなく、国外の懸濁炉を用いてマグネシウム石を軽く焼成して浮選した精鉱粉を導入し、マグネシウム石砕鉱に対して前後して回転窯、沸騰炉、新型懸濁炉を用いて軽く焼成した。例えば、ある企業の多層炉（MHK）の操業及び非鉄金属工業焼成Al（OH）3を参考にした大型気流懸濁炉及びセメント工業窯外分解炉は、軽量焼成酸化マグネシウム窯の選択に有利な条件を提供した。

低コスト高品位マグネシア砂の開発

一般的に、世界のハイエンド耐火物市場は高品位マグネシア砂に対してMgO含有量98%、焼結マグネシアの体積密度3.40 g/立方センチメートル、電気溶融マグネシアの体積密度3.50 g/立方センチメートルを要求していると考えられている。世界の鉄鋼、セメントなどの高温工業部門の高品位マグネシア砂の年間使用量は約100万トン。

中国の焼結マグネシアの年間総生産量は約400万トンである。1980年前後、安価な中国の天然マグネシアの輸出量が急増し、国際中・低端マグネシア市場を占めてきた。全体的に言えば、現在市場では中・低端マグネシアの供給が需要より大きく、この部分の焼結マグネシアの生産量を制御し、特に徐々に再焼成マグネシアの生産を減らすべきである。鉱石の品位の低下と燃料、人工価格の上昇により、中級マグネシア、高純度マグネシアの品質は明らかに低下した。今後、中級・高純度マグネシア砂の市場需要は増加するだろう。中級砂が重焼砂に代わり、高純砂が一部の電気溶融砂に代わる傾向が明らかになったからだ。

30年以上の無秩序な採掘を経て、良質な菱マグネシウム鉱石が減少し、マグネシアの品質が低下したのは事実である。現在、関連企業は鉱石の浮選精製の重要性を徐々に認識しており、選鉱技術の普及は必然的な傾向にある。選鉱から鉱石の品位を高め、省エネで高効率な軽焼設備で高活性軽焼酸化マグネシウムを生産し、乾法高圧乾球とクリーン燃料高温焼成などの生産手段を通じて、高純砂の品質を高める。さらに、MgO含有量98%、体積密度3.40 g/立方センチメートルの高品位焼結マグネシアを低コストで生産するために、マグネシア生産の新技術、新プロセスを模索しなければならない。選鉱と高純度マグネシア砂の生産を一体化した大型生産工場の建設は今後の発展方向に合致している。

メルトマグネシア技術設備の改良

中国の電気溶融マグネシアの価格は非常に競争力があるため、西側の海水マグネシア生産企業は大量に倒産した。現在、MgO含有量>98.5%の電融マグネシア砂の世界市場では、中国がその90%を占め、応用もより広範になっている。しかし、この製品はエネルギー消費が高く、優れた原料が必要であるため、電気溶融マグネシア業界で技術装備の改善措置を全面的に普及させることはエネルギー消費の低減と品質の制御に役立ち、これは今後の発展の必然的な傾向である。

重点的に合成原料を開発する

現在、遼寧省の酸化マグネシウムを基礎とする合成原料は主に電気溶融マグネシウムクロム砂、焼結マグネシウムカルシウム砂、焼結マグネシウムアルミニウムスピネル砂、焼結マグネシウムアルミニウム鉄砂などがあり、年間生産量は20万トンを超えている。マグネシウム石灰質耐火物は優れた使用性能を持っているが、CaO水化の問題でその応用が制限されているため、マグネシウム石灰質耐火物の防水化の問題に重点的に研究すべきである。マグネシウムカルシウム系耐火物はCaOの存在により、製鋼において硫黄、リン不純物を除去する作用があることを指摘すべきである。CaOは存在し、水化しないことは不可能であり、水化を防ぐしかない。

環境保護の強化に伴い、クロム含有耐火物は市場から撤退し、代替製品の研究と生産が必要となるため、用途に応じてMgO-Al 2 O 3、MgO-CaO、MgO-ZrO 2、MgO-SiO 2、MgO-Fe 2 O 3、MgO-CaO-Fe 2 O 3、MgO-Al 2 O 3-ZrO 2、MgO-CaO-ZrO 2、MgO-Al 2 O 3-Fe 2 O 3（FeO）などの良質な合成マグネシウム質原料をさらに開発、生産しなければならない。

全体的に言えば、菱マグネシウム鉱は再生不可能で不可欠な戦略資源として、その採掘を制限し、減少させ、その資源利用率を高めることは、今後のすべての関連作業の重点である。そのため、国はマグネシアの輸出量を大幅に減らし、低付加価値の原料と普通のマグネシア製品の輸出を制限しなければならない。

同時に、鉱山資源があり、条件のある企業が大規模な技術改造と設備更新を行うことを奨励し、あるいは原料の分散採掘を行い、いくつかの大型原料基地を集中的に建設する。鉱山の岩むき、低品位鉱石の精製、大型軽量焼成、焼成設備の建設、新しい製砂技術の産業化には、大量の資金と新技術の支援が必要であり、また一定のリスクがあり、国の関係部門が政策、資金、科学技術などの面での支援を行うことを望んでいる。