ИТС 24-2020 Производство редких и редкоземельных металлов

     1.3.5 Щелочноземельные металлы

1.3.5.1 Магний. Хотя магний и принадлежит к группе редких металлов, его нельзя назвать таковым в действительности, поскольку объемы продаж магния в мире изменяются тысячами тонн. Стран поставщиков на мировом рынке магния также достаточно много. Среди крупных стран поставщиков выделяются Нидерланды, США, Израиль, Германия, Австрия, Канада, Великобритания, Словения, Турция и множество других стран. Также крупным поставщиком магния на мировой рынок является Китай.

Среди компаний покупателей магния на мировом рынке тоже много стран. Среди таких стран выделяются Нидерланды, США, Канада, Германия, Япония, Индия, Мексика, Румыния, Республика Корея и множество других стран. Среди всех стран выделяется Канада, как один из крупных покупателей. В 1 квартале 2020 года страна снизила объемы импорта на 22,7% до 44 млн долл. и в натуральном выражении - на 21,8% до 16 тыс.т. Стоит отметить, что кварталом ранее ситуация на рынке магния была несколько другой. Объем поставок магния в Канаду увеличился на 14,1% в денежном выражении и на 26,9% в натуральном выражении.

В 1 квартале 2020 года Китай увеличил выручку от продаж магния и продукции на мировом рынке магния на 5,6% до 295 млн долл. При этом в натуральном выражении объем продаж магния увеличился на 9,5% до 456 тыс.т. Увеличение продаж магния Китай практикует не первый квартал подряд. Так, в 4 квартале 2019 года объем продаж Китаем на мировом рынке магния увеличился на 2,9%.

С виду цены на рынке магния в 1 квартале 2020 года остались на том же уровне, что и были в 4 квартале 2019 года. Китай снизил цены всего на 1,2% до 2,4 долл./кг, в то время как Канада снизила цену магния всего на 1,1% до 2,7%. При этом в 4 квартале 2019 года цены на магний по обоим странам также снизились. На 5,1% снизил цены Китай и на 10,1% снизила цены Канада.

Основными отечественными производителями металла являются:

- ОАО "Соликамский магниевый завод";

- ОАО "ВСМПО-Ависма".

В 2019 СМЗ отгрузил потребителям 15336 т магния и сплавов, на - 417 т или на - 2,6% меньше 15753 т в 2018 г.

Потребителям в РФ было поставлено 12261 т, на - 1180 т или 8,8% меньше 13441 т в 2018. В страны ЕАЭС было экспортировано 384 т, на - 34 т или - 8,1% меньше 418 т в 2018. Экспорт за пределы ЕАЭС составил 2692 т магния и сплавов, на +798 т или в 1,42 раза больше 1894 т в 2018.

По данным из различным источников, производство первичного товарного магния в мире в 2018 составило 935 тыс.т, падение на - 226 тыс.т или 19,5% по сравнению с 1161 тыс.т в 2017. Исходя из этой оценки, доля Соликамского МЗ в общемировом производстве первичного товарного магния составила 1,7% и ~65-70% в РФ и странах ЕАЭС.

Объем производства магния в Китае сократился с 1022 тыс.т в 2017 до оценочных 800 тыс.т в 2018 (-222 тыс.т или 21,7%). Также, в результате убытков из-за роста цен на газ в начале 2018 был закрыт недавно (2015 г.) построенный завод компании ESAN в Турции мощностью 15 тыс.т. В остальных странах объем производства практически не изменился. В октябре 2018 года производитель магния в США, US Magnesium, поддержанный производителями магниевых сплавов, порошков и гранул, подал заявление на введение 172% антидемпинговой и компенсационной пошлин на магний из Израиля. Комиссия по международной торговле США признала ущерб от импорта магния из Израиля магниевой промышленности США и инициировала процесс для определения мер по устранению ущерба. Завершение процесса ожидается в конце 2018 - начале 2019 гг.

Среднегодовой темп роста потребления магния прогнозируется темпами +5.8% в год в период 2016-2026 гг. Драйверы - рост потребления алюминиевого проката и изделий из магниевых сплавов в транспорте.

По имеющимся данным на конец 2018, суммарные установленные мощности по производству магния превышали 1855 тыс.т в год.

Магний широко используется для получения некоторых металлов методом восстановления (ванадий, цирконий, титан, бериллий, хром и т.д.); для придания стали и чугуну лучших механических характеристик, для очистки алюминия. В чистом виде входит в состав многих полупроводников.

1.3.5.2 Кальций - пятый по распространенности элемент в земной коре (более 3%), образует множество пород, в основе многих из которых - карбонат кальция. Некоторые из этих пород имеют органическое происхождение (ракушечник), показывающее важную роль кальция в живой природе. Природный кальций - смесь 6 изотопов с массовыми числами от 40 до 48, причем на 40Ca приходится 97% общего количества. Ядерными реакциями получены и другие изотопы кальция, например, радиоактивный 45Ca.

Для получения простого вещества кальция используется электролиз расплавов его солей или алюмотермия:

.

Химические свойства:

Кальций не столь активен, как щелочные металлы, тем не менее его приходится хранить под слоем минерального масла или в плотно запаянных металлических барабанах. Уже при обычной температуре он реагирует с кислородом и азотом воздуха, а также с водяными парами. При нагревании сгорает на воздухе красно-оранжевым пламенем, образуя оксид с примесью нитридов. Подобно магнию, кальций продолжает гореть в атмосфере углекислого газа. При нагревании реагирует с другими неметаллами, образуя не всегда очевидные по составу соединения, например:

или (а также СаР или ).

Во всех своих соединениях кальций имеет степень окисления +2.

Важнейшие соединения:

Оксид кальция СаО (негашёная известь) - вещество белого цвета, щелочной оксид, энергично реагирует с водой (гасится) переходя в гидроксид. Получают термическим разложением карбоната кальция.

Гидроксид кальция (гашёная известь) - белый порошок, мало растворим в воде (0,16 г/100 г), сильная щелочь. Раствор (известковая вода) используется для обнаружения углекислого газа.

Карбонат кальция - основа большинства природных минералов кальция (мел, мрамор, известняк, ракушечник, кальцит, исландский шпат). В чистом виде вещество белого цвета или бесцв. Кристаллы. При нагревании (900-1000°С) разлагается, образуя оксид кальция. Нерастворим, реагирует с кислотами, способен растворяться в воде, насыщенной углекислым газом, переходя в гидрокарбонат: . Обратный процесс приводит к появлению отложений карбоната кальция, в частности, таких образований, как сталактиты и сталагмиты.

Встречается в природе также в составе доломита .

Сульфат кальция - вещество белого цвета, в природе (гипс, селенит). Последний при осторожном нагревании (180°С) переходит в (жжёный гипс, алебастр) - белый порошок, при замешивании с водой снова образующий в виде твердого, достаточно прочного материала. Мало растворим в воде, в избытке серной кислоты способен растворяться, образуя гидросульфат.