看工程热化学新技术 如何实现产业化

●郝晓明

作为“国防金属”和“工业味精”，镁和氧化镁是国防安全和生产生活的战略金属和重要材料。记者11月5日从沈阳化工大学获悉，经过3年多科研攻关和示范项目建设，该校科研人员在提供国家镁需求量80%的菱镁矿资源煅烧领域，推进了“高温过程低温化、慢速过程快速化”的工程热化学技术变革，生产能耗较传统工艺降低25%左右，生产效率和产业放大规模大幅提高。

辽宁菱镁矿储藏量占全国总储量的90%、世界储量的25%。作为菱镁产业链的源头，我国菱镁矿石一直沿用反射炉工艺进行轻烧，且以“采富弃贫”的方式粗放式生产，导致超亿吨低品位矿和小颗粒菱镁矿石未被利用，菱镁矿石轻烧技术及装备升级换代成为菱镁产业最有效的清洁低碳化关键技术。

2020年，我国“固废资源化”重点专项定向设置“菱镁固废化工材料高值利用技术与基地集成示范项目”。在辽宁省科技厅组织下，由沈阳化工大学牵头10家高校、中国科学院相关研究所及相关企业联合实施技术攻关和工程化示范，全面推动菱镁固废资源化，减少资源浪费和环境污染，形成有效的产业创新技术及示范应用。其中，“年40万吨级菱镁矿输送床闪速轻烧工程”（以下简称“示范工程”）是该重点专项中规模最大的示范工程，也是至今单套处理能力最高的菱镁矿轻烧产业化工程。

该项目首席专家、沈阳化工大学校长许光文介绍，传统反射炉轻烧工艺只能处理30至80毫米的块状菱镁矿原料，轻烧过程中炉温需高达1200℃以上，反应时间需要3至5小时，其他细小颗粒原料快速煅烧技术尚未解决“过程低温化、热能循环利用”的问题。以菱镁矿为代表的碳酸盐类矿石资源煅烧热化学反应技术，亟须低能耗、低碳化重大创新。

今年9月，该示范工程在辽宁海城菱镁新材料产业基地辽宁隆镁科技有限公司实现全流程运行和试生产，原料处理量超过55吨/小时规模，单台套生产能力可替代25台菱镁矿轻烧反射窑，并成功实现稳定连续运行。许光文介绍，示范工程煅烧粒径100微米级矿石原料，也可煅烧低劣难利用的浮选微细尾料，煅烧反应器温度由原来的1200℃降至900℃，反应时间由原来的数小时降至为数秒钟，工程装置实现全流程封闭运行且无粉尘外扬。

据《科技日报》

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