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《关于加快和推进我国菱镁产业健康稳定和可持续发展的指导意见》课题结题报告

《关于加快和推进我国菱镁产业健康稳定和可持续发展的指导意见》课题

结题报告

菱镁行业协会

  《加快和推进我国菱镁产业健康稳定和可持续发展》研究课题,是工业和信息化部(以下称“工信部”)于2010年以原材料函【2010】276号“关于委托编制((关于加快和推进我国菱镁产业健康稳定和可持续发展的指导意见》”的形式,委托菱镁行业协会(以下称“菱镁协会”)所进行的研究项目。课题研究的主要目的是全面、客观反映我国菱镁行业的基本情况,分析研究菱镁行业的现状及存在的问题,提出我国菱镁行业的发展思路及解决行业存在问题的思路和措施。为制定推动我国菱镁行业可持续发展政策提供全面的、科学的决策依据。
  为完成这项课题研究,协会成立了由协会领导、秘书处、业内专家、政府有关部门负责人、相关科研院所、骨干企业等组成的课题组承担课题研究。协会通过深入到具有代表性的行业骨干企业进行调研,对科研机构、相关院校进行走访、座谈等方式,广泛收集和查询资料,并组织专人进行数据整理和分析汇总,形成了《课题研究报告》草稿。又将《课题研究报告》草稿进行征求意见,经修改补充后终形成本《课题研究报告》终稿。本((课题研究报告》由41篇专题研究报告组成,约30万字。
  《课题研究报告》分别从原材料、制品、科研、技术、装备、节能环保、行业管理、标准化体系建设、科技创新等等多个方面分别进行了研究和分析,是迄今为止全面、系统的行业研究报告。本((课题研究报告》全面系统的反映了菱镁行业的现状:问题、发展思路及解决问题的措施建议。

一、我国菱镁产业发展简史及目前的基本情况

  菱镁产品是以轻烧氧化镁(MgO)、氯化镁(MgCl2)、水(H2O)按照科学配比组合反应生成的胶凝材料。以锯末、工业废渣(粉煤灰、矿渣、炉渣、石粉、建筑垃圾等)矿渣粉末等废料,或秸杆纤维、稻壳纤维等农业剩余物为填充材料,以中碱玻璃纤维布、涂覆防锈或防腐涂层的钢筋,或竹篾、苇篾等无机、有机材料为增强筋,经配料、搅拌、成型、养护而生产出的各种制品。国内称这种材料为菱镁产品、镁水泥制品或氯氧镁水泥制品等。需要说明的是,虽然该材料有时被称为“水泥”,但从化学反应机理、成分组成等方面来说,与我们所熟悉的硅酸盐水泥完全不同。
  我国菱镁产业的发展始于二十世纪五十年代,主要产品是用于节材代木的包装箱。为建立科学的理论体系用于指导生产,上世纪八十年代末,将菱镁材料研究列入“七五”、“八五”重点科技攻关项目,从不同渠道、由不同部门设立了两个与菱镁制品有关的重点科技攻关项目:一个是原物资部设立的部委级科技攻关项目“菱镁砼包装构件材料改性的研究”,另一个是原科委将“镁水泥开发研究”列入了级“七五”重点科技攻关项目。期间曾组织十多家科研院所、大专院校的科技工作者,将基础技术研究、产品开发应用等作为重点内容,在关键技术方面取得了多项科研成果,为我国菱镁行业的发展奠定了坚实的理论基础。
  如今,随着装备和技术的进步,先后开发、研制出来的菱镁产品已经应用到建筑、建材、交通、冶金、采矿、农业、轻工、纺织、旅游、制造、国防等更广泛的领域,产品已达100多种,生产企业达到3000多家,年产值1000亿元左右。
  菱镁产业:是指轻烧氧化镁(MgO)、氯化镁(MgCl2)、改性添加剂、填充材料、增强材料等原材料及各类制品,以及生产原材料和制品所需专业装备、技术和标准的统称。

二、我国菱镁原材料产业现状

  菱镁产业的原材料主要包括:轻烧氧化镁(MgO)、氯化镁(MgCl2)、增强材料、改性添加剂等主要原料,以及锯末、工业废渣(矿渣、炉渣、石粉、建筑垃圾、粉煤灰等)矿渣粉、秸杆纤维、稻壳纤维等填充材料。
  1.轻烧氧化镁资源分布
  轻烧氧化镁是由主要成分为碳酸镁(MgCO3)的菱镁矿石经700~800℃煅烧出具有一定活性含量(可参与反应)的粉末状材料。
  菱镁矿在我国具备丰富的资源条件。上已探明的储量当中,我国的菱镁矿总储量为35.64亿吨左右,占菱镁矿资源124亿吨的28.7%,无论从总储量还是矿石品位来说,都位居。国内具有代表性的菱镁矿位于辽宁省,储量达30.5亿吨,占储量的85.6%,占储量的24.6%,位居地区储量。轻烧氧化镁生产企业绝大多数集中于辽宁省,产品的供应量占85%以上。目前辽宁省有轻烧氧化镁生产企业248家,窑口数量为1670座,平均每家企业7座窑口。按单窑年产6600吨计算,我国每年轻烧氧化镁总产量约为1100万吨,年产值约80~100亿元。原料来源主要是低品位菱镁矿石。
  2.氯化镁(MgCl2)资源分布
  作为菱镁制品生产的促凝剂,氯化镁(MgCl2)可以促进轻烧氧化镁的水化胶凝,胶结其它物料(如填充材料),使其成为坚固的石状体,制成一定机械强度的物质。
  菱镁行业所用的氯化镁原料,大部分来自我国沿海苦卤化工生产厂家和内陆盐湖生产厂家。从地域分布来看,生产企业主要分布于辽宁、河北、天津、山东、江苏等沿海省市,以及青海格尔木内陆地区。生产企业以山东海化股份有限公司、天津长芦海晶集团、南堡盐场化工厂、天津长芦汉沽盐场有限责任公司等大型国有盐化工企业为主。上述企业将原盐生产过程中产生的制盐母液进行回收和再加工,从而将以往大量排入海洋的废弃物进行资源综合利用,既保护了海洋生态环境,也可以变废为宝。年产量约3100万吨,产值约200亿元。
  我国氯化镁资源十分丰富,大部分没有得到有效利用,产能过剩十分严重,菱镁行业是唯一的使用大户。
  3.改性添加剂作用和种类
  菱镁胶凝材料改性添加剂(以下简称:改性剂)是指能改善和提高菱镁制品一种或多种性能的外加剂,是保障菱镁产品质量的重要原材料。
  常见的改性剂按照其用途主要有:缓凝剂、抗返卤剂、偶联剂、发泡剂、消泡剂和低温早强剂等。
  4.菱镁制品增强材料资源及应用情况
  目前菱镁行业使用的增强材料主要分有机材料和无机材料两大类。无机类主要包括:玻璃纤维布(以下称“玻纤布”)、钢筋等;有机类主要包括:竹材、芦苇、有机合成纤维等。
  玻纤布是菱镁行业使用量大的增强材料,几乎每种菱镁产品都要用到。2010年菱镁行业使用中碱玻纤布约28万吨,约占当年中碱玻纤产量的13%,已经成为我国玻纤行业新的销售领域和利润增长点。
  5.填充材料在菱镁制品生产当中的应用
  菱镁材料本身是一种优良的胶凝材料,因此填充材料在菱镁产品中的应用非常广泛。大致分为三类:植物纤维(农作物秸秆、木材加工剩余物等)、活性填充材料(粉煤灰、矿渣、炉渣等)、非活性填充材料(建筑垃圾、矿石粉、菱镁制品的边角料等)。
  其中锯末、秸秆等植物纤维填充材料在一些菱镁制品中的添加量可以达到60~70%;粉煤灰等活性填充料的添加量可以达到15~30%。
  综上可以看出,菱镁产业的原材料几乎全部使用的是工业产品的剩余物,符合我国资源综合利用的要求。

三、菱镁制品种类及性能简介

  1.菱镁制品的种类、地域分布及产能情况:
  节材代木产品:菱镁平板(防火板)、装饰板、包装箱、防火门、建筑模板等;
  建筑工程和建材类产品:活动房屋、复合保温屋面板、轻质隔墙板、通风管道等;
  工艺品类:建筑装饰工艺品、园林装饰工艺品、室内工艺品摆件等;
  其它产品:农用大棚架、沟渠盖板、采矿支护系列产品、检查井盖、电缆桥架、高速公路隔音屏障、隧道防火板、围墙格栅等。
  其中菱镁防火板(装饰板)约三分之一以上用于出口,销往亚洲、欧美、非洲等和地区,工艺品几平百分之百出口。
  菱镁制品生产企业除西藏自治区、港澳台等地区外,几乎各地都有。其中具有代表性的产品分布情况是:菱镁防火板生产企业主要集中于苏州(张家港)等地,产量约7~8亿平方米,年产值约420~480亿元;菱镁通风管道生产企业主要集中于浙江、山东等地,年产量3000万平方米,年产值约30亿元;菱镁工艺品生产企业主要集中于福建、广东、浙江、江苏等沿海地区,年产量约15万吨,年产值约35亿元。菱镁隔墙板、保温屋面板产地主要集中在陕西、江苏、河南、江西、辽宁等地,年产量约1800万平方米,产值约15亿元。
  综上,我国菱镁产业综合计算原材料、制品、装备等,年产值约1020多亿元。
  2.菱镁材料的性能
  2.1 突出的防火性能:
  菱镁产品属不燃材料,熔点为2270℃,耐火极限可达1~4小时,从耐火温度和时间来说要明显高于水泥甚至钢材,且在阻燃过程中没有有害气体排放,所以被国外建筑消防领域看作是非常理想的防火材料。在我国住宅及公共建筑防火理念日益增强的今天,菱镁材料也已经引起了有关部门的重视。
  2.2 抗压强度高:相同密度下,强度是水泥制品的2~5倍。
  2.3 抗弯强度高:如密度为1.8g/cm3的壁板经多层玻纤布增强抗弯强度为67MPa,而同类型的水泥板约为17MPa。
  2.4 耐磨性高:在相同密度下,具有高出水泥制品3倍的耐磨性能。
  2.5 粘接力大、PH值低:粘接力比硅酸盐水泥大,可以与木粉、塑料泡沫板粘接;由于PH值低,可以采用中碱玻纤布增强。而硅酸盐水泥必须用耐碱玻纤布,成本相对较高。
  2.6 自然养护,能耗低:在常温(10℃以上)就能硬化固结,无需采用热工手段进行养护,所以生产过程能耗低。
  2.7 无污染:制品完全不含石棉、甲醛、挥发性污染物及放射性物质,制作过程无三废排放,废弃产品可自然分解或回收利用,对环境没有污染,属环保型产品。

四、菱镁制品的节能、节材、节地等环保性能

  4.1 菱镁防火板的节材代木效益
  按每立方米菱镁平板(333m2/m3,3mm厚)替代同规格的胶合板框算:因每立方胶合板可节约木材7.24m3,加上每生产一立方米胶合板需消耗木材3m3,则每立方米菱镁平板可节约替代木材10m3(7.24m3+3m3)左右。菱镁平板不但节约木材,还可适量加入锯末、粉煤灰、秸秆等各类填充物,如每平方米可添加锯末0.3kg,添加粉碎料0.15kg。
  4.2 菱镁通风管道节能效益
  经暖通专家测算,机制复合菱镁风管与传统铁皮风管比较,年可节电31kw・h/m2。按每年新增铁皮风管7000万平方米计算,若全部以机制复合菱镁风管替换则节省电量可达21.7亿kw・h/年。
  2010年,菱镁行业的龙头企业之一浙江天仁风管有限公司承担了发改委重点节能项目之一的年产800万平方米机制复合玻镁风管项目。这个项目的落实,将对我国菱镁通风管道产品的发展起到积极的糕动作用。
  4.3 菱镁材料与水泥能耗和碳排放的比较
  每吨水泥熟料耗煤123.91kg(标煤),每吨水泥制品生产热能耗为11kg(标煤),总能耗为134.91kg(标煤);菱镁材料每吨生产耗煤71kg(标煤),制品生成自行放热,无需热养护,总能耗71kg。因此,菱镁原材料的生成相对水泥节能42.7%;
  每吨水泥制品的生成排放CO2为358.86kg,每吨菱镁制品的生成排放CO2为188.86kg(指生成原料、煅烧煤、排放CO2),比水泥减排47.37%的CO2生成量。
  4.4 菱镁墙体材料节地评估分析
  用菱镁材料做成的墙体其蓄热系数为2.20W/m・k,是极好的反抗温度变化的材料。由它构成的墙体抗压、抗拉强度比水泥制品高出1~2倍,高出1~5倍的抗冲击性能,是很理想的墙体材料。
  菱镁墙体材料具有轻质(40~60kg/m2)、高强的特点,是粘土砖墙重量的1/4~1/3(按平方米墙重计)对减轻建筑的基础处理和扩大室内5~10%的使用面积都很有益处。而且可以大大提高施工速度,促进了建筑的预制化、装配化、机械化施工和作业。
  4.5 菱镁材料的保温性能分析
  菱镁保温材料的密度在300±20kg/m3,导热系数在0.08~0.06W/m・k,有较好的保温、隔热性能。因此,菱镁产品是现阶段好的既具有保温、隔热性又具有防火性能的材料。

五、我国菱镁行业存在的主要问题

  行业管理力度不够,行业存在恶性竞争,缺少行业自律
  某种产品市场好的时候就一哄而上,粗制滥造,打价格战,造成市场的恶性竞争,也严重破坏了产品的声誉。这种恶性竞争的后果,不仅影响产品质量的提高,也使得企业利润薄,资金积累不足,企业普遍无力进行技术改造和革新,致使装备改造和产业升级停滞不前。同时,也是一种对我国菱镁矿资源的极大浪费。

六、促进我国菱镁产业可持续发展的对策研究及建议

  我国菱镁产业的发展历史证明,政策指导和支持至关重要。由于“七五”和“八五”期间对菱镁产业理论研究和管理措施非常重视,一批优秀的菱镁企业脱颖而出,并逐渐发展成为我国菱镁行业的骨干企业。由此可见,菱镁行业的发展是与层面的管理措施息息相关的。因此,我们提出如下建议:
  1.建立级行业准入制度。建立行业准入制度是改变菱镁生产企业“散、乱”的有效手段,是遏制恶性竞争、提高产品质量的有效措施。其它行业的实践证明,准入制度的建立有利于推动和促进行业重视科学生产,加大整合力度,提高生产效率和产品质量,降低能源消耗。
  为现有和即将进入菱镁行业的企业设立准入门槛,对企业规模、产能、质量控制体系和管理体系等提出要求,将有利于加快淘汰落后产能,也可以为规范化生产企业创建一个健康的发展环境。行业准入制度的建立,是菱镁产业健康发展的必要条件。
  2.对部分产品实行生产许可证制度。对菱镁制品中涉及建筑安全和人身安全的产品(如通风管道、吊顶板、墙体材料、市政产品、大跨度复合保温屋面板等)实行生产许可证制度。
  3.将菱镁产业纳入我国节能和资源综合利用产业发展政策推广体系。将符合行业准入、生产许可条件的菱镁制品纳入资源综合利用、节能、环保等税收优惠政策,以及产业政策指导目录(鼓励类)当中。
  菱镁材料作为一种集资源综合利用、低碳、节能环保、节材节地等优点为一身的产品,正在成为一种代替传统高能耗、高污染产品的新兴材料,但并没有享受到多少理应赋予的税收优惠政策。
  4.建立菱镁行业标准化体系。菱镁行业从原材料、制品、装备等方面来说,已经发展成为一个不同于其它传统材料的新型的、独立的产业,因此急需建立其系统的标准化体系,用于指导科学生产。
  5.建立产品授牌制度,打造国内外优秀的菱镁产品品牌。
  6.加强科研力量的投入。
  设立专项课题,加强对菱镁产业新技术、新产品、新装备的开发和推广应用,扶持和促进行业健康稳定发展,打造的新型行业。其中应将轻烧氧化镁煅烧新装备的研发、试点和推广应用,以及现有部分生产装备(如防火板、墙体材料、预均化系统)进行改进和升级作为重点。

结 论

  我国丰富、优质的菱镁矿产是自然界赋予我们不可再生的宝藏。充分利用好菱镁资源,使我国菱镁产业实现可持续发展,为子孙后代留下宝贵的财富,是我们这代菱镁人必须承担起来的责任。
  当前,我国菱镁行业已经发展到了一个关键时期:先,经过几十年的不懈努力,实践经验和理论水平都有了较深厚的积累,企业的自律意识和品牌意识不断增强,产业规模处于扩张阶段。其次,菱镁行业的发展顺应时代发展的需要。在我国“十二五”规划当中,将新材料的研发和应用提高到了重要位置,菱镁材料的节能、低碳、防火等性能完全可以在我国经济建设当中发挥更大的作用;第三,对基础设施投入的大幅增加,以及扩大内需政策的逐步落实,有利于菱镁产品的市场开发和应用,也有利于产能消化;第四,菱镁行业在产品创新、装备升级、标准体系的规划和建设、行业管理等方面都具有广阔的发展空间;第五,菱镁产业处于上升的初级阶段,规模相对较小,此时出台积极的、规范化的相关政策不仅有利于贯彻和落实,也有利于为行业今后健康发展奠定坚实的基础。
  因此,及时实施有针对性的行业指导政策,对推动我国菱镁产业健康稳定和可持续发展,提高行业整体发展水平是十分必要的。同时,一个有规模、有技术的菱镁产业,符合我国菱镁资源大国的要求,也有利于巩固和加强我国菱镁产业在国际市场的主导权和话语权。