中国锰产业及锰系列产品发展趋势

严旺生

(湖南省冶金行业管理办公室，湖南 长沙 410002)

0 前言

我国产业转型将成为推动产业结构调整和升级的重要措施，锰产业必须适应产业转型所带来的市场变化。区域性锰产业的发展，必须结合本地资源禀赋和区域环境支撑条件，坚持绿色低碳、清洁安全、环保循环发展理念，秉持特色化、个性化、差异化发展战略，着力发展精深加工，推进企业重组集聚，提高“三废”综合治理和再利用水平，全面加强节能减排;深度挖掘锰系列产品链上的新增长点，努力提高锰系列产品的增加值率，抢夺细分市场资源，满足社会及用户的个性化需求，这将成为未来中国锰产业发展的重要途径或着力点，快速提升产业核心竞争力，促进我国锰产业又好又快发展。

1 锰矿石

锰消费的90%用于钢铁工业，因此，未来世界锰需求的变化趋势仍将取决于世界钢铁工业的发展。随着中国城镇化的建设，不锈钢及普碳钢的人均消费水平还处于上行的通道，特别是中国的普钢产量还将保持上升。据麦格理的数据，在2012－2018年，全球粗钢产量预计将增长15%以上，50%增量来自中国。

未来全球锰矿供应将呈增加的趋势，在澳大利亚的北部及西部地区还将有新的勘探项目，加蓬、加纳地区的锰矿产量将会呈现上升的趋势，虽然南非受限于基础设施建设，锰矿供应仍然能够满足2015－2020年的需求量，而巴西由于中高品位资源的枯竭，只能加大基础设施建设才能吸引开发商的兴趣。

我国已进入经济成长转移阶段的转型调整期，国民经济发展对钢材的需求强度降低。今后我国钢产量增长将保持低增长态势，粗钢产量将在较长时间内维持在8.5亿t左右的水平。钢产量的变化将直接影响锰矿的需求，中国在未来仍然是世界最大的锰矿消费国，并由于国内锰矿品质及资源量所限，锰矿进口量和国产锰矿产量将继续增加。而随着国产锰矿品位的逐年降低和锰渣减排的环保要求，用于生产电解金属锰的进口碳酸锰矿和还原用氧化锰矿将会有较大的增长。

锰的某些非冶金用途方面，尤其是含锰的各种氧化物材料及锰盐，如电池的正极材料等，虽然对锰的需求的增长率会高于钢铁工业对锰的需求增长，但由于材料含锰量低，生产总量小，其对锰矿总的消费需求增长贡献影响不大。

2 锰系铁合金

随着世界经济全球化的深入发展，全球锰系铁合金工业存在3个明显的发展趋势。由于电力、焦炭、劳动力、环保和竞争力等多重影响，西方发达国家的锰系铁合金产量总体呈减少趋势，世界锰系铁合金的生产由西方发达国家转向矿产资源国和新兴经济体的步伐正在加快;世界锰系铁合金生产及消费重心已转移至亚州;呈现企业间的整合并购和资源产业链的一体化趋势，国外锰矿资源及其锰矿开采和锰系铁合金生产，特别是全球优质富锰矿的生产与贸易，已集中于必和必拓公司(BHP)、南非阿斯芒公司(Assmang)、埃赫曼集团(Eramet)、巴西淡水河谷公司(Vael)等矿业跨国集团［1-2］。

中国锰系铁合金产量占世界总量的比重已由2001年的30%增至2013年的61%。世界锰硅合金及锰铁的产量增长主要源于中国的产量增加，所占国际份额扩大，行业在世界的地位明显提高，对世界锰矿、锰系铁合金市场的影响已越来越大。

近年来，我国锰系铁合金行业在工艺技术、装备升级，电炉大型化、密闭化、自动化，贫杂锰矿及入炉料预处理、精料入炉、热装热兑、炉外精炼、矿热炉中低压补偿、纯净锰合金研发，污染治理、综合利用等方面，进行了大量技术创新和完善改进，取得了很好的实效。

许多大中型铁合金厂在技术改造中消化和创新，分别采用了先进的电炉设备或结构部件，矿热电炉功率补偿技术以及直流、低频矿热电炉的开发应用也卓有成效。通过实施行业结构调整，化解过剩产能，淘汰落后产能，我国锰系铁合金电炉的容量与装备水平已明显提高。已经出现49 500 kV·A、50 000 kV·A(有功功率)全封闭式大型锰硅合金矿热电炉［3］，成功开发出高硅低碳锰硅合金等新产品，摸索出比较成熟的先进工艺技术。

未来锰系铁合金矿热炉将向大型化、全封闭、自动化、回收能源方向发展，采用节能型电气装备与节能措施，配套烟气净化设施，并回收余热发电和煤气综合利用，增配和完善原料烧结或球团及压团、干燥、预热、预还原等精料措施，革新冶炼工艺操作，采用热装热兑联合工艺与炉外精炼，并继续研发新工艺、新技术，开发优质经济适用产品。

随着国内电价逐年不断上涨，电价占铁合金生产成本的比重已大幅提升，特别是我国各省(市、区)电价已明显差异化，同时由于国产锰矿品质不佳和进口锰矿的大量增加，地域性锰矿资源优势作用已显著减弱，中国锰系铁合金生产的综合比较优势正在发生区域性的转变，以前南方地区丰富的国产锰矿资源和便宜的小水电优势正在逐渐丧失，而北方、西部地区以丰富、稳定的火电供应、相对较低的用电价格、丰富的煤焦资源、便捷的交通优势以及大量的使用进口锰矿，使得北方及西部地区在综合比较中崛起，南北地区铁合金生产综合优势的演变发展使得我国锰系铁合金主产区已开始北上西移。

未来国家将持续推进化解铁合金产能过剩和淘汰落后产能工作，将进一步完善有关淘汰过剩产能和落后产能的政策，实行地域产能总量控制(产能置换或产能转移购买)，加强银行审贷管理、实施差别电价、环境总量和单位产品能耗限额及能源消耗总量限制。

3 电解金属锰

我国电解金属锰产业已竞相发展，尤以宁夏、广西、重庆、云南、贵州发展加快，主产区扩大产能规模，打造电解金属锰、精深加工及综合利用产业链集群，加快企业大型化发展步伐，承接或转嫁优势，提升产业竞争力。未来中国电解金属锰产业发展方向是大型自动智能、清洁生产环保、节能降耗降本。

1)大型化发展步伐加快

虽然目前我国电解金属锰的产能已经过剩，但是在化解产过剩、淘汰落后产能和产能等量或减量置换的过程中，新增和改扩建产能还是在不断增加。未来几年我国将形成几个大型的电解金属锰生产企业或集团，如宁夏天元锰业有限公司、中信大锰矿业有限责任公司、天雄集团、阿克陶科邦锰业制造有限公司、东方矿业有限公司、个旧市南翔有限责任公司、砚山县正大锰业有限公司、略阳县鸿嘉矿业有限公司、贵州武陵锰业有限公司松桃基地、贵州西南能矿集团股份有限公司与湖南科源科技实业有限公司的铜仁大龙基地、广西新振锰业集团有限公司等。未来几年将基本实现了我国电解金属锰工业的大型化［4］。

2)降低生产成本

依靠技术进步，不断完善工艺流程，改进设备和加强精细化管理，提高技术经济指标，大力降低生产成本才是根本出路，才能不断扩大市场。采用新工艺、新设备，包括大型成套磨粉设备、全自动大型压滤机、成套新型电解糟(包括新型阴、阳极板和冷却管)、自动化洗板、烘干、脱板一体机、离子膜法处理废水等。这些新型设备将使企业的能源消耗大幅度降低，直流电耗＜5 400 kW·h/t，综合电耗＜6 000 kW·h/t，锰的回收率 ＞85%。

3)进一步完善氧化锰矿石还原工艺

近几年来为解决氧化锰矿石还原，尤其是低品位氧化锰矿石的低成本还原工艺和设备，已经研究几种还原设备，目前在生产中应用的有：竖窑还原、回转窑还原(包括内热、外热)、两矿法和硫还原等，对于南方企业来说，还原成本还是偏高，尤其对国产低品位氧化锰矿石(Mn 20% ～22%)，还应进一步降低还原成本。

4)高度重视清洁生产

加强节硒、代硒的研究，逐步将用硒量降到1 kg/t以下，进行环保型新试剂代硒研究;发展无铬钝化和免钝化，彻底消除铬污染;研发适用性广、成本低的焙烧等多种实用性有效方法，生产用于混凝土掺合料和水泥混合材的活性微粉等，综合利用现产生及遗存酸浸锰渣，解决渣造成的环境污染、占用土地、渣库安全等危害或隐患。

4 电解二氧化锰

今后几年，作为大众消费品的民用电池，其国际市场需求量仍会有所增加，市场对电解二氧化锰的需求将有一定增长。锌锰电池的小型化发展趋势，以及面临二次电池的竞争，将使得用于锌锰电池的电解二氧化锰使用量会有所减少。但因其使用方便和初始购置廉价，在现今家用电池市场上占不可或缺的主导地位，市场需求将继续保持稳定增长。尽管锂离子电池和动力型锂离子电池未来将保持强劲增长，但用于生产锂离子电池正极材料的锰酸锂级电解二氧化锰市场规模仍然有限。在今后相当长的一段时期内，电解二氧化锰的主要应用领域仍将是一次锌锰电池。

受反倾销的影响，2009年起中国电解二氧化锰已经被排斥在美国市场以外。美国、日本实施的对原产于中国的电解二氧化锰做出反倾销终裁已满5年，2014年2月3日美国商务部对华电解二氧化锰作出反倾销复审终裁，对贵州红星发展股份有限公司、湘潭电化科技股份有限公司和其他中国企业征收149.92%的反倾销税。在中国和其他新兴经济发展国家中一次锌锰电池的碱锰化步伐将会加快，对碱锰级电解二氧化锰的需求量将逐步超过碳锌级电解二氧化锰，事实上自2011年以来，我国碱锰级电解二氧化锰的产能和产量已经超过碳锌级电解二氧化锰。

日本力主锰酸锂作为动力电池正极材料，其锰酸锂产业已进入较快发展阶段，对于作为原料的电解二氧化锰需求量随之猛增，而日本国内现只有东洋曹达工业株式会社1家企业生产，产能规模3.3万t/a，产品主要供应日本和各国高档次碱锰电池生产企业使用，售价处于高位。从可供给数量和生产成本考虑，日本锰酸锂产业很难依靠本国电解二氧化锰作为主要来源。虽然日本自2008年9月1日起向从中国进口的电解二氧化锰征收34.3% ～46.5%的反倾销税，但在发展动力电池的迫切需求下，近年来日本各相关企业、贸易商社仍然频繁地与中国电解二氧化锰及硫酸锰生产企业联系锰酸锂级原料供货事宜。事实上日本已开始从中国进口电解二氧化锰用于大规模量产锰酸锂的起步阶段，因此今后日本将更多的进口电解二氧化锰［5］。

在未来一段时间内，可以预见锌锰电池市场对电解二氧化锰需求不会发生根本性变化，我国电解二氧化锰产能过剩引起的市场竞争仍将延续，而且竞争将更加激烈。加大技术研发力度，在提高现有产品品质和批次产品的稳定性及一致性基础上，扩大电解二氧化锰应用领域，拓展二次电池正极材料市场;进一步发展高端电解二氧化锰产品，加强高性能碱锰级电解二氧化锰研发力度，以适应未来碱锰电池大电流、高压放电的发展要求;积极开发适合实用锰酸锂级电解二氧化锰及一次锂锰电池用锂锰级电解二氧化锰;巩固扩展高端产品在国内外市场的份额。只有通过以上几个方面的不断努力才是我国电解二氧化锰行业和企业升级发展的根本出路。

5 四氧化三锰

目前我国四氧化三锰多采用电解金属锰粉悬浮氧化法生产，生产成本主要与上游的电解金属锰的价格直接相关。2006年，北京科技大学邹兴教授在山西晋城用低品位锰矿石直接浸取生产四氧化三锰取得成功，改变了我国用单一方法生产四氧化三锰的历史。四氧化三锰的生产成本也有了很大的降低，但由于该法流程长，除杂工艺复杂，操作要求高，产品批次质量稳定性不够，目前此法推广没有预期快。近年来我国的科学工作者正在对四氧化三锰进行更深的研究和开发，相信不久这些壁垒将被完全攻克，四氧化三锰的技术将得到突破。

世界软磁铁氧体生产重心向亚洲转移，软磁铁氧体需求量在今后4～5年间每年仍将以10%左右的速度增长，未来将是高档软磁铁氧体的发展时期。四氧化三锰的主要下游用户是磁性材料，消费类电子产品一直是我国磁性材料最大的市场。随着信息产品的结构调整和节能降耗的要求，未来软磁铁氧体的增长主要来源于下游厂商对高档材料的需求。由于电子产品向小型化、贴片化、低功耗化发展，这就要求磁性材料功耗越来越低、工作频率越来越高、体积越来越小。因此，软磁铁氧体材料对四氧化三锰的需求将不会有大的增长，甚至有减少的可能。

我国的四氧化三锰产业化经过十多年的发展，整体来说产品质量已经有了很大的改善，基本能满足国际、国内客户的要求，但存在的问题仍然不少。

盲目发展，产能过剩。至2013年底，我国四氧化三锰产能达到11.5万t/a，而年消费需求只有6.5万t，产能严重过剩。产能过剩加剧了行业内无序竞争，导致价格倒挂，现阶段全国四氧化三锰工厂开工率不足1/3。许多企业都因为市场、价格原因纷纷停产，个别新建企业建成后一直无法投产。

产品营销一直采用赊销模式，增加了企业的财务费用。由于历史的原因，四氧化三锰一直采用先使用再付款的销售模式。年产5 000 t的四氧化三锰生产企业应收款就达2 000多万元。目前由于磁性材料厂受国内外经济放缓的影响而大幅减产，导致四氧化三锰生产企业的资金回笼相当困难，企业的经营成本和经营风险不断增加。

6 锰系正极材料

锰酸锂、镍钴锰酸锂以及磷酸铁锂、镍氢等，是新能源产业发展和新能源电池产业链中不可或缺的基本材料。2012年6月国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012－2020年)》，2012年3月科技部出台《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》。国家已经将关注及投入重点统一到着重发展纯电动汽车和插电式混合动力汽车的产业化方向上，同时也将加大对非插电式混合动力汽车的市场推广力度，未来10年将对该行业注入上千亿元资金，这将促进新能源汽车大规模商业化，带动着相关上下游产业迅速发展。另外，从我国特有的电动自行车市场来看，中国是电动自行车生产销售大国，电动自行车95%的市场在中国，由于环保经济方便，市场前景明朗。

截至2013年底，中国电动自行车社会保有量1.81亿辆，2013年电动自行车总产量3 695万辆，其中锂电自行车231万辆。作为新能源动力的锂电自行车，近年来产量稳步增长，产品不断创新，市场份额逐年扩大。

新能源汽车的主力是电动汽车，其动力来源于动力型储能电池。目前，研究相对比较充分并可近期规模化生产和应用的锂离子电池正极材料主要有锰酸锂、多元正极材料、磷酸铁锂，这3种材料各有优劣势。锰酸锂和磷酸铁锂具有资源丰富、成本较低、环境友好等优势，但其比能量较低。锰酸锂需要解决其高温循环性能较差及与电解液相容欠佳等问题。磷酸铁锂则要解决其生产的一致性、稳定性及低温性能较差的问题。锰酸锂在性能、安全性等方面，对于动力电池都是比较好的选择，而且价格比磷酸铁锂更便宜，从成熟度、成本和一致性来看，锰酸锂远优于磷酸铁锂。如果能够解决以上难题，凭借其低成本与高倍率性能的优势，在动力型锂离子电池中的应用将有巨大的潜力。

从动力电池的正极材料选择路线来看，日本、韩国基本上采用相对成熟的锰酸锂、镍锰钴酸锂系材料。目前国内新能源汽车整车厂越来越青睐以三元材料作为正极材料的动力锂电池，磷酸铁锂电池发展到了根本性缺陷难解决瓶颈期，镍钴锰酸锂等三元材料锂电池代替磷酸铁锂电池将是新能源汽车动力电池发展的历史趋势。未来5～10年，锂离子电池正极材料可能会沿着钴酸锂(小型锂离子电池)和改性锰酸锂(动力型锂离子电池)—镍钴锰酸锂等三元材料—层状富锂锰基固溶体正极材料方向发展。

7 硫酸锰

硫酸锰是重要的基础无机盐化工产品，是工农业生产的1种母体材料，用途广，需求量大。随着全球经济的回升，基础原材料的用量不断增加。近年来，西方国家硫酸锰的消费增长速度一直保持在8%左右，我国周边国家及地区硫酸锰市场的需求规模大，整个东南亚地区，以及日本、韩国和中国台湾，近几年硫酸锰需求量已超过10万t，尤其是日本市场需求旺盛。发达国家受锰矿资源和环境制约，如英国、丹麦、挪威、荷兰、澳大利亚、马来西亚、美国等，主要靠从发展中国家大量进口，以解决国内饲料和微量元素肥料用硫酸锰需求;新加坡和中国台湾、中国香港等地，不生产硫酸锰，全部依靠进口;我国硫酸锰因质量好且价格适宜而倍受国外用户欢迎。

国内硫酸锰企业多为小规模化工生产企业，产能规模一般在0.5～1万t。我国是农业大国，硫酸锰作为基础资源性产品，在农业及养殖业上，硫酸锰产品市场需求潜力大，未来几年随着国内消费需求及出口增加，我国对硫酸锰市场需求将以5% ～7%速度增长，供不应求的局面短时期内将难以改变，市场前景广阔，具有较大的发展空间。我国硫酸锰行业的发展方向是高品质高纯硫酸锰，增加锂离子动力电池等行业用高纯硫酸锰产量。生产企业要加快技术创新，改变粗放式生产模式，采用节能减排、环保清洁工艺技术，在提高锰回收率、降低生产成本、减少污染排放上下功夫，不断提高硫酸锰品质和技术含量，增加企业竞争力，满足市场需求。

2013年6月，总投资上百亿的贵州西南锰业集团有限公司“煤电锰一体化项目”落户贵州铜仁大龙经济开发区。煤电锰一体化项目中利用烟气中二氧化硫生产30万t硫酸锰项目，预计在2018年前建成。

8 高锰酸钾

高锰酸钾的应用领域主要是化工和制药，随着工业、医药、环保等行业的发展，对高锰酸钾的需求量逐年不断增加。近年来，在饲料、养殖、饮用水和工业污水处理领域的的消费增长也较快，高锰酸钾是我国锰产业发展中市场前景较好的锰盐化工产品。平炉法生产工艺关停整改，产能缺口增大，市场供应短缺，价格将逐步攀升，未来高锰酸钾市场将持续走强。

我国高锰酸钾行业具有世界领先的工艺技术和装备，产品竞争力强，如果通过技术改造和设备更新，提高产能及产品质量，降低生产成本，将会极大地提高我国高锰酸钾在全球范围的竞争力。随着液相法技术的推广应用以及连续电解工艺的开发，将给高锰酸钾行业带来新的发展机遇，今后高锰酸钾的生产将转移到能够满足安全清洁、节能环保的新工艺和新装置上来。国家产业政策执行到位将使高锰酸钾市场缺口增大，且短时间难予弥补。因此，有技术有实力的企业，加大研发投入，尽快更新工艺，抓住机遇，扩大液相法产能规模，填补市场缺口。

重庆昌元化工有限公司为扩大生产规模，2012年12月收购西藏矿业发展股份有限公司的子公司——白银甘藏化工有限责任公司的全部股权，2013年1月成立白银昌元化工有限公司，投资2亿元分两期新建3万t/a高锰酸钾清洁生产项目，建成后其高锰酸钾产能将达到8万t/a。云南文山斗南锰业股份有限公司采用自主开发的卧式釜加压氧化连续生产锰酸钾新技术，正在改造原3 000 t/a高锰酸钾生产线，生产线改造投产后，届时产能将达到1.8 万 t/a。

［1］高海亮，严旺生.后危机时期锰系铁合金的可持续发展［J］.中国锰业，2010，28(2)：6－11.

［2］全国锰业技术委员会，中国铁合金工业协会.中国锰系铁合金市场及重点企业研究报告［R］.长沙：全国锰业技术委员会，2011.

［3］中国铁合金工业协会.我国铁合金工业(锰系)可持续发展政策研究［R］.北京：中国铁合金工业协会，2013.

［4］谭柱中.2013年中国电解金属锰回顾和展望［J］.中国锰业，2014，32(3)：1－4.

［5］李同庆.2013年电解二氧化锰市场回顾与展望［J］.中国锰业，2014，32(4)：1－4.