سولفات منگنز به عنوان یکی از ترکیبات اصلی مورد استفاده در تولید باتری‌های لیتیوم‌یونی به ویژه کاتدهای باتری نیکل منگنز کبالت (NMC) است که پایداری کاتد را در چرخه‌های شارژ این باتری فراهم می‌کند. اخیرا توجه به منگنز که برای مدتی طولانی به آن بها داده نمی‌شد، به شدت افزایش یافته است.
به گزارش پایگاه خبری و تحلیلی «فلزات آنلاین» و به نقل از موسسه «Fastmarkets»، مشارکت‌کنندگان بازار به دنبال بومی‌سازی زنجیره‌های تامین و افزایش مقدار تولید باتری‌ها به منظور پاسخگویی به حجم تقاضای روبه‌رشد آن هستند.
در این گزارش که از دیدگاه موسسه «Fastmarkets» مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته، پویایی بازار سولفات منگنز و همچنین کاربردهای این ماده به خصوص در تولید باتری‌ها در آینده بررسی شده است.
مانند بسیاری از مواد اولیه به‌کار رفته در تولید باتری‌ها، بیشترین میزان مصرف فلز منگنز (که در موسسه «Fastmarkets» به عنوان منگنز الکترولیتی ورقه‌ای قیمت‌گذاری میشود)، در بخش فولاد و به عنوان آلیاژ بوده و کمتر در صنعت باتری مورد استفاده قرار گرفته است. بخشی از دلیل اینکه فلز منگنز کمتر در تولید باتری‌ها مورد استفاده قرار گرفته است، فراوانی حجم قابل رصد عرضه آن است. همانند دیگر مواد اولیه به‌کار رفته در تولید باتری‌ها، فرآوری این فلز در کشور چین متمرکز شده است.
انتظار می‌رود مقدار تولید منگنز در دیگر کشورها روند صعودی را تجربه کند اما همچنان چین احتمالا تا پایان سال ۲۰۳۰ در تولید و فرآوری این فلز حرف اول را خواهد زد.
پیش‌بینی تولید سولفات منگنز بر اساس منطقه جغرافیایی
با این حال به نظر می‌رسد به دلیل پیچیدگی‌ها پیرامون فرایند تولید منگنز و رشد قابل توجه تقاضا برای آن، ممکن است منگنز نوسانات قیمتی را در برخی از مناطق جهان تجربه کند.
علاوه‌براین، اگرچه دسترسی به منگنز تا حد زیادی به دلیل فراوانی آن آسان است اما تمام فراورده‌های این فلز که در حال حاضر استخراج یا تصفیه می‌شوند، مناسب به‌کارگیری در تولید باتری‌ها به عنوان مواد اولیه نیستند.
جیمز فریزر، معاون تجاری شرکت «Euro Manganese» در اوایل سال ۲۰۲۳ در گفت‌وگوی خود با موسسه «Fastmarkets» بیان کرد: سنگ منگنز باید به حالت محلول و ترجیحا به صورت کانسنگ‌های کربنات‌دار باشد. در غیر این صورت این ماده باید حرارت ببیند تا به صورت محلول درآید.
وی افزود: بیشتر سنگ معدن این ماده به شکل اکسید بوده و سنگ معدن کربنات نسبت به گونه‌های دیگر بسیار کمیاب‌تر است.
کمبود دسترسی به سنگ معدن مناسب تنها چالشی نیست که سولفات منگنز با آن مواجه است. چالش گلوگاه‌های پالایش و فرآوری این ماده در خارج از چین، از جمله مهم‌ترین چالش‌های پیش روی سولفات منگنز است.
مادلین تاد، مدیر بازاریابی شرکت «Manganese Metal Company» عنوان کرد: خارج از چین، کشورهای بسیار کمی در تولید سولفات منگنز فعالیت دارند و در حال حاضر تنها یک کشور سولفات منگنز به منظور استفاده در باتری‌ها تولید می‌کند.
داده‌های انجمن بین‌المللی انرژی در گزارش اخیر خود در مورد مواد اولیه حیاتی نشان می‌دهد که حدود ۹۷ درصد از سولفات منگنز مورد استفاده در باتری‌ها در چین تولید میشود.
روش‌های تولید منگنز
با در نظر گرفتن چالش گلوگاه‌های بالقوه تولید منگنز، مشارکت‌کنندگان بازار بر روش‌های متعدد تولید که در دسترس تولیدکنندگان قرار دارند، تاکید کردند. از سنگ معدن منگنز و فلز منگنز می‌توان به عنوان ماده اولیه در تولید فلز منگنز استفاده کرد. با این حال، هر یک نیاز به رویکردهای متفاوتی در تولید دارند.
بر همین اساس در یک روش تولید، منگنز موجود در سنگ معدن شسته شده و تصفیه میشود. سپس در کریستال‌هایی با خلوص بالا متبلور شده و در نهایت در فرایند تولید سولفات منگنز استفاده میشود.
وی افزود: در روش دیگر، سنگ معدن در فرایند الکترووینینگ (احیای الکتریکی) که در آن از الکترولیز برای استخراج فلز از محلول شسته و تصفیه‌شده به‌کار می‌رود، استفاده میشود و بعد از آن این ماده به یک تولیدکننده ماده واسطه تحویل داده میشود و این تولیدکننده آن را در اسید سولفوریک حل می‌کند.
در این روش به جای استفاده از سنگ معدن منگنز، تولیدکنندگان سولفات می‌توانند از فلز منگنز استفاده کنند. تولیدکنندگان سولفات می‌توانند فلز منگنز را در اسید سولفوریک حل کنند تا سولفات منگنز تولید شده و سپس متبلور شود. در این روش تولید، فرآوری کمتری صورت می‌گیرد و منگنز خلوص بالاتری دارد.
با این حال، استفاده از هر دو روش به عنوان فرایندی موثر در تولید سولفات منگنز اثبات شده است. مدیر بازاریابی شرکت «Manganese Metal Company» معتقد است با گسترش بازار منگنز، انتخاب مواد اولیه برای مصرف‌کنندگانی که بر نتیجه نهایی و تولید این ماده توجه دارند، اهمیت نخواهد داشت.
تاد با اشاره به یکسان بودن کیفیت منگنز در هر دو روش تولید، مطرح کرد: مسئله انتخاب مواد اولیه چندان نگران‌کننده نخواهد بود. در واقع مسئله مهم در این دو روش، تولید متبلور شدن منگنز است.
گفتنی است که فرایند تولید فلز به عنوان یک محصول میانی می‌تواند به تصفیه این ماده کمک کند. در عین حال، برخی تولیدکنندگان حذف مرحله الکترووینینگ در روش اول را برای کاهش هزینه‌های برق ترجیح می‌دهند. با این حال، این کار اغلب منجر به کاهش خلوص منگنز میشود. به علاوه هر گونه صرفه‌جویی در هزینه‌های برق بر هزینه‌های اضافی شناساگرهای دیگر مورد نیاز برای دستیابی به میزان خلوص مطلوب تاثیر می‌گذارد.
به گفته فریزر، تولید فلز منگنز به عنوان یک محصول میانی، فرصتی را برای تطبیق‌پذیری بیشتر برای محصولات مورد استفاده مصرف‌کنندگان نهایی فراهم می‌کند؛ چراکه صنعت باتری و نیازهای مصرف‌کنندگان در گذر زمان تغییر می‌کند. این امر به ویژه با توجه به رویکردهای در حال تکامل در صنعت باتری ارزشمند تلقی میشود.
اگرچه سولفات منگنز بیشترین تقاضا را در میان تولیدکنندگان دارد اما اشکال مختلف منگنز مانند فلز، اکسید، کربنات و یا حتی نیترات هم متقاضیان خاص خود را دارند.
وی تاکید کرد: تولید سولفات منگنز این امکان را فراهم می‌کند که فرایند بازیابی بر روند تحویل این محصولات منطبق شود.
مشکلات پیرامون ماده سلنیوم
اگرچه از فلز منگنز در تولید سولفات استفاده میشود اما نگرانی‌های قابل توجهی در مورد ریسک‌های بالقوه سلنیوم و اثرات آن بر تولید سولفات وجود دارد. گفتنی است از سلنیوم اغلب در تولید فلز منگنز به منظور کاهش مصرف برق و هزینه‌های عملیاتی استفاده میشود. همانند دیگر مواد اولیه و همچنین منگنز، تولید و فرآوری سلنیوم در کشور چین متمرکز است.
برخی منابع مطلع اعلام کردند که محصولات سولفات منگنز حاوی سلنیوم، اغلب در بازار کشورهای غربی متقاضی ندارند. سلنیوم یک ماده بسیار سمی است که هنگام محلول شدن بویی مشابه سیر از آن منتشر میشود.
مدیر بازاریابی شرکت «Manganese Metal Company» در این رابطه تصریح کرد: برای تولید منگنز ورقه‌ای با خلوص ۹۹٫۷ درصد باید ماده سلنیوم از آن جدا شود. با این حال، جداسازی سلنیوم فرایندی بسیار دشوار است و اگر این کار انجام نشود، خطراتی را به همراه خواهد داشت.
فریزر در ادامه بر این مسئله تاکید کرد که اگر از سولفات منگنز برای تولید باتری خودروهای الکتریکی استفاده شود، حتی مقادیر بسیار کم آن می‌تواند مشکلات فنی و ایمنی قابل‌تو جهی مانند اتصال کوتاه ایجاد کند.
در همین رابطه شرکت «Euro Manganese» به دنبال تولید فلز بدون سلنیوم در واحد تولید «Chvaletice» خود در جمهوری چک است. گزارش‌هایی وجود دارد مبنی بر اینکه برخی از مصرف‌کنندگان سولفات منگنز، از مصرف مواد حاوی سلنیوم برای تولید باتری‌ها در ابعاد کوچک استقبال می‌کنند اما تعداد آن‌ها زیاد نیست.
هر فرآورده منگنزی حاوی سلنیوم نیاز به یک مرحله فرآوری اضافی برای حذف سلنیوم دارد و بعد از آن در یک واحد با برچسب ضایعات خطرناک نگهداری میشود که این امر موجب افزایش هزینه‌های تولید خواهد شد.
منگنز ورقه‌ای، روش غالب تولید سولفات منگنز است اما مشکلات مربوط به استفاده از سلنیوم باعث شده است برخی به استفاده از فلز یا سنگ معدن منگنز به عنوان ماده اولیه روی آورند.
تاد خاظرنشان کرد: استفاده از روش غالب منگنز ورقه‌ای به منظور محلول کردن و متبلور ساختن منگنز انجام میشود اما همیشه فرایند فرآوری آن به درستی انجام نمی‌پذیرد. در حال حاضر از سنگ معدن به عنوان روش اصلی تولید سولفات به دلیل هزینه کمتر آن استفاده میشود.
با توجه به اینکه مصرف فولاد همچنان بخش عمده‌ای از حجم تقاضای کلی برای این ماده را تشکیل می‌دهد، قیمت منگنز ورقه‌ای تا حد زیادی تحت تاثیر چنین تحولاتی قرار نمی‌گیرد. در عوض، نوسانات قیمت فلز منگنز، معمولا با عوامل روند عرضه مرتبط است.
لازم به ذکر است که قیمت منگنز در نیمه دوم سال ۲۰۲۱، به طور قابل توجهی افزایش یافت و به بالاترین میزان خود رسید. ارزیابی موسسه «Fastmarkets» برای قیمت منگنز با خلوص ۹۹٫۷ درصد منگنز الکترولیتی ورقه‌ای، با شرط تحویل محصول بر روی عرشه کشتی در بنادر چین با تقبل هزینه ارسال محصول توسط فروشنده در ۲۹ اکتبر ۲۰۲۱، رقم هفت هزار تا هفت هزار و ۱۵۰ دلار در هر تن را نشان داد. قیمت این ماده با ۱۸۷٫۳ درصد افزایش، به حدود دو هزار و ۴۵۰ تا دو هزار و ۵۲۰ دلار در هر تن در روز هفتم می ۲۰۲۱ رسید.
این افزایش قیمت به دلیل نگرانی‌های مرتبط با روند عرضه و کاهش مقدار تولید در میان مراکز اصلی تولید برای کمک به تحقق اهداف زیست‌محیطی اتفاق افتاد. از سوی دیگر، نوسانات قیمت منگنز ورقه‌ای به شدت قیمت سولفات منگنز را تحت تاثیر قرار داد.
در سال ۲۰۲۲، با کاهش قیمت منگنز ورقه‌ای، قیمت سولفات منگنز تا حد زیادی به موازات آن افزایش یافت. در روز ۱۷ مارس ۲۰۲۲، در اولین روز ارزیابی قیمت‌گذاری موسسه «Fastmarkets» برای سولفات منگنز با غلظت حداقل ۳۲ درصد منگنز، مورد استفاده در تولید باتری، با شرط تحویل درب کارخانه تولیدکننده در چین، رقم ۹ هزار تا ۱۰ هزار یوان در هر کیلوگرم را نشان داد. یک سال بعد، در روز ۱۶ مارس ۲۰۲۲، قیمت این ماده با ۳۶٫۳۲ درصد کاهش، به پنج هزار و ۸۰۰ تا ۶ هزار و ۳۰۰ یوان در هر کیلوگرم رسید.
همچنین از روز ۱۸ مارس ۲۰۲۲ تا ۱۷ مارس ۲۰۲۳، قیمت منگنز با خلوص ۹۹٫۷ درصد منگنز الکترولیتی ورقه‌ای با شرط تحویل محصول بر روی عرشه کشتی در بنادر چین با تقبل هزینه ارسال محصول توسط فروشنده با کاهش ۴۲ درصدی، از سه هزار و ۵۰۰ تا چهار هزار دلار در هر تن، به دو هزار و ۱۵۰ تا دو هزار و ۲۰۰ دلار در هر تن کاهش یافت.
انتهای پیام//
