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作為“國(guó)防金屬”的鎂和“工業(yè)味精”的氧化鎂，是國(guó)防安全和生產(chǎn)生活的重要戰(zhàn)略金屬和材料。沈陽(yáng)化工大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過3年多科研攻關(guān)和示范項(xiàng)目建設(shè)，在提供國(guó)家“鎂”需求量80%的菱鎂礦資源煅燒領(lǐng)域，推進(jìn)了“高溫過程低溫化、慢速過程快速化”的工程熱化學(xué)技術(shù)變革，生產(chǎn)能耗較傳統(tǒng)工藝降低25%左右，生產(chǎn)效率和產(chǎn)業(yè)放大規(guī)模大幅提高。
遼寧菱鎂礦儲(chǔ)藏量占全國(guó)總儲(chǔ)量的90%、世界儲(chǔ)量的25%。作為菱鎂資源利用產(chǎn)業(yè)鏈的源頭，菱鎂礦石“輕燒”在我國(guó)一直沿用“反射爐”工藝，并持續(xù)“采富棄貧”的粗放式生產(chǎn)，導(dǎo)致超億噸的低品位及小顆粒菱鎂礦石未被利用，菱鎂礦輕燒技術(shù)及裝備的升級(jí)換代成為菱鎂產(chǎn)業(yè)最有效的清潔低碳化重大關(guān)鍵技術(shù)。
2020年，“固廢資源化”重點(diǎn)專項(xiàng)定向設(shè)置“菱鎂固廢化工材料高值利用技術(shù)與基地集成示范項(xiàng)目”，在遼寧省科技廳組織下，由沈陽(yáng)化工大學(xué)牽頭10家高校、中國(guó)科學(xué)院相關(guān)研究所以及相關(guān)企業(yè)聯(lián)合實(shí)施技術(shù)攻關(guān)和工程化示范，以推動(dòng)菱鎂資源固廢的化工和材料深度利用，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，形成有效的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)及示范應(yīng)用。其中，“年40萬噸級(jí)菱鎂礦輸送床閃速輕燒工程”是該國(guó)家項(xiàng)目規(guī)模最大的示范工程，也是至今單套處理能力最高的菱鎂礦輕燒產(chǎn)業(yè)化工程。
該項(xiàng)目首席專家、沈陽(yáng)化工大學(xué)校長(zhǎng)許光文介紹，傳統(tǒng)“反射爐”輕燒工藝只能處理30—80毫米的塊狀菱鎂礦原料，且輕燒過程的爐溫高達(dá)1200℃以上，反應(yīng)時(shí)間需要3—5小時(shí)，至今研發(fā)的其他細(xì)小顆粒原料快速煅燒技術(shù)又未能解決“過程低溫化、熱能循環(huán)利用”問題。礦石資源煅燒熱化學(xué)反應(yīng)過程等溫化、低溫化，生產(chǎn)能耗降低和過程低碳化，成為以菱鎂礦代表的碳酸鹽類礦石資源煅燒領(lǐng)域的重大技術(shù)創(chuàng)新需求。
今年9月，“年40萬噸級(jí)菱鎂礦輸送床閃速輕燒工程”在遼寧海城菱鎂新材料產(chǎn)業(yè)基地遼寧隆鎂科技有限公司實(shí)現(xiàn)了全流程成功運(yùn)行和試生產(chǎn)，原料處理量達(dá)到55噸/小時(shí)規(guī)模，并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，生產(chǎn)能力替代了25臺(tái)菱鎂礦輕燒“反射窯”。許光文介紹，示范工程煅燒粒徑100微米級(jí)礦石原料，也可煅燒低劣難利用的浮選微細(xì)尾料，煅燒反應(yīng)器溫度由原來的1200℃降至900℃，反應(yīng)時(shí)間僅為短短數(shù)秒，工程裝置實(shí)現(xiàn)了全流程封閉運(yùn)行且無粉塵外揚(yáng)。
據(jù)悉，該示范工程總投資2億元，由沈陽(yáng)化工大學(xué)及研發(fā)團(tuán)隊(duì)以自主研發(fā)技術(shù)評(píng)價(jià)7000余萬元，與投資者及當(dāng)?shù)仄髽I(yè)合資創(chuàng)建了項(xiàng)目公司，從零開始，新建了該產(chǎn)業(yè)化示范工程，拓展了科技成果使用權(quán)賦權(quán)和成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的實(shí)施模式，也是“定向研發(fā)、定向轉(zhuǎn)化、定向服務(wù)”科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化“三定向”機(jī)制的標(biāo)志性應(yīng)用成果。
目前，“年40萬噸級(jí)菱鎂礦輸送床閃速輕燒示范工程”被列為遼寧省菱鎂產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)改造重點(diǎn)示范項(xiàng)目，成功入選國(guó)家重大建設(shè)項(xiàng)目庫(kù)，并獲批國(guó)家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈整合項(xiàng)目，其推廣應(yīng)用將推動(dòng)我國(guó)菱鎂產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)迭代和變革性提升。
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