مصرف منگنز در صنعت فولادسازی چین طی سال‌های ۲۰۱۳ تا ۲۰۲۲

چین به‌عنوان بزرگترین تولیدکننده فولاد جهان، وارد‌کننده بیش از ۵۰ درصد منگنز تولیدی جهان است. بیش از ۹۰ درصد منگنز تولیدی در جهان در صنعت فولادسازی استفاده می‌شود. میزان مصرف منگنز چین طی ۱۰ سال اخیر به‌طور متوسط بیش از ۱۰ میلیون تُن در سال بوده‌است.

سالانه حجم قابل توجهی از منگنز مصرف‌شده بر حسب منگنز محتوی در جهان، صرف تولید فروآلیاهای منگنزدار، همچون فرومنگنز و سیلیکو‌منگنز می‌شود. به‌طور میانگین بیش از ۷۰ درصد منگنز مصرف‌شده در چین به‌عنوان بزرگترین تولیدکننده فولاد، برای تولید فروآلیاژها استفاده می‌شود.

چین بیش از یک میلیارد تن فولاد خام در سال ۲۰۲۲ تولید کرده است که ۵۷ درصد از کل تولید جهان را تشکیل می‌دهد. افزایش صادرات و افزایش تقاضای صنایع تولیدی محلی مانند وسایل نقلیه خودرویی، لوازم بادوام مصرفی و بخش ساختمان از عوامل موثر در افزایش تقاضای فولاد در چین و متعاقبا تولید آن است. بیش از ۹۰ درصد فولادسازی در چین به روش کوره بلند انجام می‌شود.

در تولید فولاد به روش‌های مختلف (چه روش کوره بلند و چه روش کوره‌های الکتریکی)، از فروآلیاژهای فرومنگنز و سیلیکو منگنز استفاده ‌می‌شود. یکی از مصارفی که برای سنگ منگنز وجود دارد استفاده از آن به‌صورت مستقیم در تولید فولاد به روش کوره بلند است. استفاده از منگنز در فولاد‌سازی باعث افزایش استحکام و کاهش گرانروی مذاب و ناخالصی‌های موجود در آن می‌شود. منگنز مورد نیاز در فولاد‌سازی به روش کوره‌بلند، می‌تواند از طریق سنگ منگنز، فرومنگنز و فروسیلیکومنگنز تامین شود، اما در فولادسازی به روش کوره الکتریکی، فقط از فرومنگنز و فروسیلیکومنگنز استفاده می‌شود. سنگ منگنز علاوه بر صنعت آهن و فولاد در صنایع دیگری مانند تولید باتری‌های سلول خشک، تولید بسیاری از آلیاژها، صنایع شیمیایی، شیشه و برق نیز کاربرد دارد.

مصرف سالانه منگنز در چین

همان‌طور که در نمودار ۱ مشاهده می‌شود سنگ منگنز در چین علاوه بر تولید فروآلیاژهای فرو منگنز و سیلیکومنگنز برای مصارف دیگری نیز مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به نمودار ۱، میزان استفاده از سنگ منگنز خام در مواردی به جز تولید فرو‌منگنز و سیلیکو‌منگنز طی سال‌های ۲۰۱۶ تا ۲۰۱۹ افزایش پیدا کرده و در سال ۲۰۱۹ به بیشترین میزان خود طی ۱۰ سال اخیر رسیده است و از سال ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۲ روند کاهشی در پیش گرفته‌است. مقدار مصرف منگنز در چین در سال ۲۰۲۲ بر حسب منگنزمحتوی بیش از ۱۲ میلیون ‌تن برآورد شد. این در حالی است که میزان تولید فرومنگنز و سیلیکومنگنز بر حسب منگنز محتوی ۸ میلیون ‌تن محاسبه شد، این تفاوت نشان‌دهنده این است که حدود ۴ میلیون ‌تن از سنگ منگنز مصرف شده در سال ۲۰۲۲ برای مصارف دیگری به‌غیر از تولید فروآلیاژها مورد استفاده قرار گرفته‌است.

اختلاف مصرف سنگ منگنز چین و فرومنگنز و سیلیکو منگنز تولیدشده در ۵ سال اول دوره مورد بررسی به‌طور میانگین ۲.۵ میلیون تن و در ۵ سال دوم ۴.۵ میلیون تن است. این احتمال وجود دارد که این روند تغییرات مصرف خام منگنز در چین به دلیل استفاده در صنعت فولاد یا صنایع مختلف دیگر باشد. در آتورپات با استفاده از داده‌های مربوط به میزان مصرف سنگ منگنز در چین و مقایسه آن با میزان تولید و مصرف فروآلیاژهای فرومنگنز و فروسیلیکو‌منگنز تاثیر مصرف مستقیم منگنز در تولید فولاد مورد بررسی قرار گرفته‌است.

چین به‌عنوان بزرگترین تولید‌کننده فولاد جهان، بیش از ۵۰ درصد تولیدات فولاد جهان را به خود اختصاص داده‌است. با توجه به نمودار ۲ تولید فولاد در کشور چین از سال ۲۰۱۳ تا سال ۲۰۱۶ تغییر زیادی نداشته اما از سال ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۰ افزایشی بوده و به یک میلیارد و ۶۵ میلیون تن در سال ۲۰۲۰ رسیده است و ۵۷ درصد تولید جهانی فولاد را به خود اختصاص داده‌است. میزان تولید فولاد چین در سال ۲۰۲۲ یک میلیارد و ۱۸ میلیون ‌تن بوده که نسبت به سال ۲۰۲۱ یک درصد کاهش داشته‌است.

مصرف سنگ منگنز در فولادسازی به‌صورت مستقیم

بیش از ۹۰ درصد فولاد تولید شده در چین به روش کوره بلند (Blast Furnace) است. روش کوره بلند یکی از قدیمی‌ترین و اصیل‌ترین روش‌های احیای آهن از سنگ معدنی است. چین یکی از کشورهایی است که از قرن پنجم میلادی به تکنولوژی تولید فولاد به روش کوره بلند دست یافت. در روش کوره بلند، سنگ آهن و کک زغال‌سنگ به‌عنوان خوراک ورودی شارژ و مورد ذوب و احیا قرار می‌گیرد و تبدیل به چدن خام می‌شود. چدن با دمش اکسیژن و افزودن فروآلیاژها به فولاد مورد نظر تبدیل می‌شود که ۸۵ درصد تولید دنیا از این روش است. یکی از موادی که برای افزایش کیفیت محصول در کوره بلند استفاده می‌شود سنگ منگنز است. اضافه کردن کانسنگ منگنز یا اکسید منگنز موجب بهبود جریان آهن مذاب و کاهش ناخالصی‌هایی مانند سولفور در محصول فولادی می‌شود.

بازار جهانی منگنز حدود ۲۰ میلیون تن در سال منگنز محتوی تولید می‌کند که حدود ۹۰ درصد از عرضه در بخش فولاد و فروآلیاژها استفاده می‌شود. برای تولید هر تن فولاد خام، به‌طور متوسط ۹ کیلوگرم منگنز استفاده می‌شود. منگنز در تولید فولاد به شکل کانسگ منگنز یا فروآلیاژ مورد استفاده قرار می‌گیرد. در فولادسازی به روش کوره بلند، بخشی از منگنز مورد نیاز را می‌توان از کانسنگ منگنز به‌صورت مستقیم تامین کرد، اما در فولادسازی به روش کوره الکتریکی منگنز فقط به‌صورت فرو‌منگنز و فروسیلیکو‌منگنز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با توجه به نمودار ۳ مقدار مصرف مستقیم سنگ منگنز برحسب فلز محتوی در صنعت فولاد‌سازی چین طی سال‌های ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۵ افزایشی بوده اما این روند از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۱۹ کاهشی شده ‌است، به‌طوری که در سال ۲۰۱۹ به کمترین میزان در ۱۰ سال اخیر رسیده است و از سال ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۲ روند افزایشی در پیش گرفته است. به‌طور میانگین طی سال‌های ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۲ در صنعت فولاد چین ۴۱۰ هزار تن سنگ منگنز مصرف شده است، این در حالی است که طی سال‌های ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۷ میانگین مصرف سنگ منگنز ۸۵۰ هزار تن محاسبه شده‌است.

با توجه به نمودار یک، همان‌طور که گفته ‌شد اختلاف بین کل سنگ منگنز مصرف شده در چین و با تولید فرو‌منگنز و فرو‌سیلیکو‌منگنز تولید شده طی سال‌های ۲۰۱۶ تا ۲۰۱۹ افزایشی بوده‌است؛ این در حالی است که طی این سال‌ها مصرف سنگ خام منگنز در فولادسازی روندی کاهشی داشته‌است. با مقایسه مقادیر نمایش داده شده در نمودار یک و نمودار ۲ می‌توان نتیجه گرفت که افزایش استفاده از سنگ خام منگنز در چین به تولید فولاد ارتباط نداشته‌است. در سال ۲۰۱۹ مصرف مستقیم سنگ منگنز در چین به بیشترین میزان در ۱۰ سال اخیر رسیده‌است این در حالی است که در این سال استفاده مستقیم از سنگ منگنز در صنعت فولادسازی به کمترین مقدار در ۱۰ سال اخیر رسیده است. بررسی‌های انجام شده در آتورپات نشان‌دهنده این است که افزایش مصرف منگنز در چین تحت تاثیر مصارف دیگری به جز صنعت فولاد قرار داشته‌است. از جمله صنایع محتمل که باعث افزایش مصرف سنگ منگنز طی دوره مورد بررسی شده باشند، می‌توان به باتری‌سازی، تولید آلیاژهای مختلف منگنزدار همچون آلیاژهای آلومینیوم، صنایع کشاورزی و شیمیایی اشاره کرد.

چین بیش از یک میلیارد تن فولاد خام در سال ۲۰۲۲ تولید کرده است که ۵۷ درصد از کل تولید جهان را تشکیل می‌دهد. افزایش صادرات و افزایش تقاضای صنایع تولیدی محلی مانند وسایل نقلیه خودرویی، لوازم بادوام مصرفی و بخش ساختمان از عوامل موثر در افزایش تقاضای فولاد در چین و متعاقبا تولید آن است.

مقدار مصرف مستقیم سنگ منگنز برحسب فلز محتوی در صنعت فولاد‌سازی چین طی سال‌های ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۵ افزایشی بوده اما این روند از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۱۹ کاهشی شده ‌است، به‌طوری که در سال ۲۰۱۹ به کمترین میزان در ۱۰ سال اخیر رسیده است و از سال ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۲ روند افزایشی در پیش گرفته است.