2019年我国电解金属锰行业重回跑道,但环保因素仍是难题「图」

  一、电解金属锰行业概述
  电解金属锰是用锰矿石经酸浸出获得锰盐,再送电解槽电解析出的单质金属。外观似铁,呈不规则片状,质坚而脆,一面光亮,另一面粗糙,为银白色到褐色,加工为粉末后呈银灰色;在空气中易氧化,遇稀酸时溶解并置换出氢,在略高于室温时,可分解水而放出氢气。电解金属锰的纯度很高,它的作用是增加合金属材料的硬度,应用最广的有锰铜合金、锰铝合金,锰在这些合金中能提高合金的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性。
  锰是冶炼工业中不可缺少的添加剂,电解金属锰加工成粉状后是生产四氧化三锰的主要原料,电子工业广泛使用的磁性材料原件就是用四氧化三锰生产的,电子工业、冶金工业和航空航天工业都需要电解金属锰。随着科学技术的不断发展和生产力水平的不断提高,电解金属锰由于它的高纯度、低杂质特点,现已成功而广泛地运用于钢铁冶炼、有色冶金、电子技术、化学工业、环境保护、食品卫生、电焊条业、航天工业等各个领域。
电解金属锰行业产业链示意图
资料来源:公开资料整理
  二、电解金属锰行业现状
  我国锰矿石在2014-2015年出现两年连续大幅下跌之后,2016年锰矿石价格开始气温回升,2017年我国锰矿石平均价格回升至1343.2元/吨,成为近6年锰矿石价格新高。我国锰矿石产量近两年有所下降,2012-2015年我国锰矿石产量在3300万吨上下浮动,受2014、2015年我国锰矿石价格下跌,2016年我国锰矿石产量下降至2545万吨,随着锰矿石价格的回升,2017年我国锰矿石产量增长至2731万吨。预计2020年我国锰矿石产量将达到3125万吨。
2014-2020年我国锰矿石产量及预测
资料来源:公开资料整理
  近几年,我国电解锰行业平均价格整体呈现下降态势,从2011年的1.69万元/吨,下降到2017年的1.16万元/吨,行业市场规模从2011年的240.45亿元下降到2017年的124.46亿元。
2011-2017年我国电解金属锰行业市场规模及均价
资料来源:公开资料整理
  从整个行业发展前景来看,在新需求增长点并未起色的市场背景下,过剩的电解锰产能将加剧,无资源优势、无技术优势的电解锰企业在1-2年之内将被淘汰,在转型阵痛之后,整个电解锰工业将逐步向行业集中度较高、深加工产业链一体化、新需求增长逐步增长的良性发展方向转移。2018年我国电解金属锰行业市场规模达到141.6亿元,预计到2024年市场规模将达到235.8亿元。
2018-2024年我国电解金属锰行业市场规模预测
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  我国电解金属锰产量从2015年的104.4万吨增长到2017年的150.7万吨。相对于前几年有回升趋势,预计到2020年产量将达到188.9万吨。
2014-2020年我国电解金属锰产量及预测
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  电解金属锰需求主要受锰含量高的200系不锈钢产量影响。国内电解金属锰需求中,80%用于生产特钢,10%用于生产锰铝合金,6%用于生产四氧化三锰。由于不锈钢中,300系和400系镍含量较高,锰含量较少,故电解金属锰主要用于冶炼200系不锈钢,电解金属锰的需求量受200系不锈钢产量的影响较大。
我国电解金属锰需求结构
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  电解金属锰现已成功而广泛地运用于钢铁冶炼、有色冶金、电子技术、化学工业、环境保护、食品卫生、电焊条业、航天工业等各个领域,上述领域发展良好的中东部地区电解金属锰销售空间更大。
2017年电解金属锰各地区销售占比
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  目前我国电解金属锰产业用户认知程度不足,用户关注因素主要集中在功能、质量、价格、外观及服务方面等。其中质量、价格、功能分别占到30.8%、26.4%、25.5%。
电解金属锰消费者对产品的关注度占比
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  三、电解金属锰行业面临的困难和发展商机
  (一)面临的困难
  1、环境污染问题严重。电解金属锰的工业生产所产出的固体废弃物中,舍有高浓度的锰、氨氮和硫酸盐,其中锰的浓度最高可达35000mg/kg;氨氮的浓度最高可达3000mg/kg:硫酸盐的浓度最高可达64000mg/kg。此外,硒、砷、汞的浓度最高分别可达30mg/kg,39mg/kg,33mg/kg。对于生产电解金属锰的企业。外排工业废水中含有超标的锰、氨氮、砷和汞,这就对企业进行生产活动周边的地下水、地表水、土壤以及河流底层泥沙等造成了严重污染。在我国,大多数电解金属锰的生产企业都或多或少的存在类似问题,而相关管理部门对其控制手段的落后、环境保护的意识不高以及执法不到位的问题,使得环境污染问题并没有得到有效的控制。污染物排放水平高,由于电解金属锰的生产需要进行酸解压滤、粉碎、剥离干燥以及电解钝化等工艺过程,而酸解、粉碎和电解会导致大量粉尘和有毒气体的产生。此外,废钝化液、废电解液以及废酸解压滤水会生出毒性极大的工业废水。对于生产电解金属锰所排出的固体废弃物,则是由酸解和电解过程所产生的阳极泥而造成的。就目前来说,每个企业只要生产1t的电解金属锰就要消耗650t左右的碳酸锰矿粉、1180t左右的硫酸以及6000kW·h左右的直流电和至少80kg的液氨。这些数据还只是部门企业所需要消耗的能源,还有一部分企业生产远远超过了上述数据指标。而生产了1t的电解金属锰就会产出将近300t的废水和将近5t的废渣。如果在这样的状态下进入到21世纪工业发展的下一阶段。无疑会给我国的生产建设增以沉重的负担。
  2、可用资源匮乏。在20世纪末,我国对金属锰矿资源的开采已将近220多处。而对于锰资源的储备量来说,虽然排在世界前十,但从可用资源的分布、开采的程度来看均不占优势。具体从资源的分布情况来看,我国有超过20个地区具有锰矿资源。其中位于西南方向的贵州、广西、云南等地较为丰富就这些地区的7个锰矿区来说就占了全国金属锰资源总储备量的80%。然而这些地区的经济建设相对落后,对于锰矿资源的开发并没有进行合理而有效的控制,使得金属锰矿资源的开发利用出现了过于追求经济效益的问题。现阶段锰矿资源的开发市场存在大型的矿区少,而中小型的矿床多的问题这就造成了锰矿资源的富矿少、贫矿多的行业现状。此外主要产区的绝大多数锰矿资源属微细粒或是细粒嵌布的开采状态。我国锰矿资源的这些特征,给选别、开采以及技术加工等工作带来了极大的不便,在一定程度上增加了进行环境保护的工作难度 。
  (二)发展商机
  经过多年的洗牌,在国家政策的引导下,在行业 协会的促进下,企业自身不断努力,全行业企业的综合能力大大提升,技术革新成本优化不断进步,行业 的健康发展具备了较为坚实的基础。具备综合竞争 能力的企业能够生存发展,在资金、资源、能源等夹缝中挣扎的企业将面临空前的压力。
  全球锰资源的扩张是有限的,主流矿上量有限,非主流矿份额加大,主流矿和非主流矿之间的价格 妥协会逐步形成的,锰矿价格维持在一定高位的概率较大,主打国内锰矿的电解锰行业仍然具有顽强的生命力。电改政策的全力推进势必进一步弥合南北电力差距,竞争条件趋平。
  而供过于求的局面,短期内将不会因为淘汰了一批产能而消失,强大的产能窥视着弱势的需求;行业的集中度虽然得到提高,但是呈现了偏心轮的现象,不正常竞争的态势难于消除。但是由于环保限产,企业检修等等问题,未来一段市场较高的价格将会保持一段时间。
  而钢铁行业去产能目标提前完成,行业集中度得到提高,产品结构也得到一定的优化。随着 经济环境的改善,2017年年内钢材价格大涨,已经两次引领欧、美市场价格止跌回升。随着产品结构的调整和环保政策日益严厉,国内钢铁行业高端产品“吃精料”的苗头值得关注,电解锰的大量使用无疑对炼钢环节的节能降耗、优质环保提供帮助,因此电解锰国内市场仍会有一定的增量
  四、未来电解金属锰发展分析
  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1000m³,由计算机控制自动进料,固液分离设备最大的达到了800㎡,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。
  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。
  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,其分解出来的二氧化硫用于生产硫酸,煅烧后的渣作为水泥熟料。重金属硫化渣含Co2%,Ni1%,Cu32%~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。
  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,只有创新能发展进步。
  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,阳极板没有二氧化锰生成,电解工序锰金属回收率提高3%~5%,二氧化铯用量减少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。
  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,转变电解系统,如果研发成功将使电解锰的直流电耗由现在的6000kW·h降至4000kW·h。
  相关报告:华经产业研究院发布的《2019-2025年中国电解金属锰行业发展前景预测及投资战略研究报告》  
本文采编:CY340

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