40万吨菱镁矿输送床闪速轻烧工程实现工业化运行

我国工程热化学新技术实现产业化

11月2日，“菱镁固废化工材料高值利用技术与基地集成示范”项目的关键技术应用示范研讨会在辽宁海城举行。专家现场考察了年40万吨菱镁矿输送床闪速轻烧工程运行状况，一致评价：工程实现稳定连续运行，现场装置无粉尘飞扬等现象，展现优良的燃烧和热利用状态，单位产品能耗还在随连续运行时间持续下降，但最低值已经低于项目规定的能耗考核指标。

据了解，辽宁是菱镁矿保有和相关产品生产销售的重要基地，已有开采利用百年历史。但是，“采富弃贫”的粗放式生产问题仍未彻底解决，造成超亿吨规模低品位和小颗粒菱镁矿石没有被有效利用，既浪费资源，又影响产业效益。菱镁矿轻烧是产业链的源头热化学反应技术，仍沿袭早期的技术工艺，辽宁保有2000台左右“反射窑”，装备水平落后、升级替代需求紧迫。

科技部重点研发计划“固废资源化”于2020年定向设置项目“菱镁固废化工材料高值利用技术与基地集成示范”，旨在推动菱镁固废化工和材料利用科技创新以及新技术的产业示范。在辽宁省科技厅组织下，沈阳化工大学牵头10家高校、中国科学院研究所及相关企业成功获批项目，其中“年40万吨级菱镁矿输送床闪速轻烧工程”是该项目最大的示范工程，也是该领域单台套规模最大的成套装备，可替代约25台菱镁矿轻烧“反射窑”。示范工程应用沈阳化工大学自主研发技术，并通过技术作价7000余万元，与投资和资源企业合资，新创项目企业“辽宁隆镁科技有限公司”。经过3年多的产学研协同，今年9月21日该示范工程实现了稳定连续运行，达到工程的产业化设计指标。该技术的成功研发和产业化，拓展了国家科技成果使用权赋权改革和成果转化应用的实施模式，也是"定向研发、定向转化、定向服务"科技创新与成果转化"三定向"机制的标志性应用成果。

该项目专家、沈阳化工大学校长许光文介绍说，传统“反射窑”生产工艺处理30～80毫米块状菱镁矿原料，菱镁矿轻烧过程受到严重的传热限制，反应温度要求1200℃以上、反应时间长达3～5小时，且反应装备难以放大，多个反应器的运行状态和产品品质波动大，没有热量回收利用，热利用效率40%，且半连续式运行的污染严重。输送床闪速轻烧技术及装备使用100微米级菱镁矿原料，强化反应与热传递、热利用的匹配，驱动反应的等低温化，有效降低300℃以上、缩短反应时间至数秒，保障了“高温过程低温化、慢速过程快速化”的矿石轻烧技术变革，生产能耗较传统降低25%左右。

辽宁隆镁科技有限公司董事长王永生表示，该新技术应用工程大幅提高了生产效率，目前每天可生产超500多吨轻烧氧化镁产品，是他一直致力投资创新技术转化应用的又一重大成果，将在相关行业全力推广应用，为辽宁、乃至全国矿产资源加工利用产业的绿色低碳化升级和可持续发展作出贡献。

“该示范工程是科研成果实现转化应用的典型代表，为菱镁产业树立了标杆性技术及工程，有效推动产业提档升级，使辽宁的特色资源成为国家的战略资源。”项目跟踪专家、武汉科技大学教授张一敏评价说。

教育部特色资源化工与材料重点实验科研团队副主任李雪表示，辽宁菱镁矿储量占据全国总储量90％，该示范工程的成功将推动菱镁矿轻烧技术的全面升级和换挡。

目前，"年40万吨级菱镁矿输送床闪速轻烧示范工程"被列为辽宁省菱镁产业升级和技术改造重点示范项目，成功入选国家重大建设项目库，并获批国家发改委产业创新链整合项目、辽宁省“揭榜挂帅”和“打通计划”项目。

来自中国地质科学院、武汉科技大学、哈尔滨工业大学、中国矿业大学、中国科学院过程所、中国科学院山西煤化所等单位的专家现场考察了示范工程，一致认为：其推广应用将推动我国菱镁产业关键技术迭代和变革性提升。