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金屬鎂是榆林市的特色產(chǎn)業(yè)，通過近20年的發(fā)展，榆林鎂產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在全國、全球金屬鎂行業(yè)中占據(jù)了重要地位，自2012年以來，鎂產(chǎn)量連續(xù)8年穩(wěn)居全國、全球區(qū)域產(chǎn)量第一，榆林鎂以蘭炭產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)，以蘭炭生產(chǎn)副產(chǎn)的荒煤氣作為燃料煉鎂，形成了煤-蘭炭-硅鐵-金屬鎂-鎂合金材料-鎂合金型材和鎂合金壓鑄件的資源綜合利用循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，大大降低了榆林鎂冶煉成本，相比較山西等金屬鎂產(chǎn)地有較強的競爭優(yōu)勢。但是，原有冶煉工藝也有明顯的短板，制約了鎂冶煉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和鎂合金的擴大應(yīng)用，主要短板是工藝流程長、機械化程度低、生產(chǎn)效率低、環(huán)境影響較大等。

 

榆林市鎂及鎂合金科技創(chuàng)新有限公司董事長邱瑞敏介紹：“過去，采用通用皮江法原鎂冶煉工藝生產(chǎn)的熔劑精煉原鎂的純度一般只有99.8%，最高只有99.95%，并且含有氯化物熔劑殘留，難以滿足高端鎂合金的原料要求。同時，現(xiàn)有橫罐原鎂生產(chǎn)工藝流程長、機械化程度低、生產(chǎn)效率低、煙氣和還原渣余熱不能充分有效利用、熔劑精煉工段產(chǎn)生有毒有害氣體和廢渣污染，嚴重制約鎂合金應(yīng)用乃至鎂工業(yè)發(fā)展。”

 

為更好地推進鎂鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展，榆林市在2018年編制了《榆林鎂鋁產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》，并成立了榆林市千億級鎂鋁產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)小組，力圖在5年內(nèi)實現(xiàn)鎂鋁產(chǎn)業(yè)千億級的突破，將鎂鋁產(chǎn)業(yè)打造為榆林工業(yè)產(chǎn)業(yè)的另一個增長極。經(jīng)過市千億級鎂鋁產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)小組的大力推動，2019年1月，榆林市鎂及鎂合金科技創(chuàng)新有限公司與鄭州大學(xué)簽訂了《高品質(zhì)鎂“兩步法”綠色冶煉工藝技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化項目合作合同書》，計劃用2至3年時間，研發(fā)并新建一臺年產(chǎn)1000噸高品質(zhì)鎂新型冶煉技術(shù)還原爐單元模塊及其配套系統(tǒng)，作為產(chǎn)業(yè)化示范平臺，進行相關(guān)工藝驗證及工業(yè)化生產(chǎn)示范。榆林市鎂及鎂合金科技創(chuàng)新有限公司也應(yīng)運而生，致力于更好地實現(xiàn)榆林金屬鎂冶煉工藝的轉(zhuǎn)型升級。

 

由何季麟院士領(lǐng)銜、張少軍教授具體負責的鄭州大學(xué)“鎂基技術(shù)與材料”研發(fā)團隊，在深入研究鎂冶煉物理化學(xué)、熱力學(xué)和動力學(xué)問題的基礎(chǔ)上，找出并解決了國內(nèi)外鎂冶煉工藝存在的共性及關(guān)鍵技術(shù)問題，提出“高品質(zhì)、短流程、綠色節(jié)能冶煉”技術(shù)路線，將目前主流鎂冶煉工藝由“煅燒+還原+精煉”的“三步法”縮短為“煅燒+還原”的“兩步法”，不用精煉即可產(chǎn)出原鎂純度不低于國家標準《原生鎂錠》中Mg9995B質(zhì)量水平的原鎂，可直接用于鎂合金生產(chǎn)，省去了現(xiàn)有工藝中的重要污染源——精煉工序，顯著縮短冶煉工藝流程的同時簡化合金化工藝，并且高效利用煙氣和還原渣高溫余熱，實現(xiàn)了高品質(zhì)鎂低成本、短流程、綠色節(jié)能冶煉。

 

鄭大項目即“高品質(zhì)鎂‘兩步法’綠色冶煉工藝技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項目，2020年10月，該項目完成基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和設(shè)備安裝，并于2020年12月迎來了首次試生產(chǎn)。公司技術(shù)部負責人李玉碧介紹：“2021年4月，我們針對第一次試驗中存在的問題，進行整改提升，新的設(shè)備于6月運到項目現(xiàn)場，安裝調(diào)試后于2021年7月開始了第二次試生產(chǎn)，順利產(chǎn)出金屬鎂21噸，且品質(zhì)較去年有了大幅提升，超出預(yù)期效果。2021年10月開始第三次試生產(chǎn)，本次試生產(chǎn)旨在徹底解決各項生產(chǎn)問題，有望實現(xiàn)年產(chǎn)1000噸高品質(zhì)鎂的最終目標。截至目前已連續(xù)生產(chǎn)兩個多月，設(shè)備運行正常，各項數(shù)據(jù)合理，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提升。從生產(chǎn)過程和試驗數(shù)據(jù)表明，新型冶煉技術(shù)的生產(chǎn)規(guī)模、資源利用率、產(chǎn)品質(zhì)量都有了較大提升，污染物排放量明顯降低。”

 

邱瑞敏分析，榆林市金屬鎂產(chǎn)業(yè)需要依托蘭炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是緊靠蘭炭廠廉價荒煤氣，以低成本優(yōu)勢逐漸占領(lǐng)市場，成為世界最大的原鎂產(chǎn)地，所以蘭炭廠的規(guī)模直接制約著鎂廠的產(chǎn)能。在不增加蘭炭廠規(guī)模的情況下，建設(shè)年產(chǎn)2萬噸規(guī)模的豎罐冶煉項目是較為合理的選擇，可以降低投資，減輕鎂廠的資金壓力，而且不增加產(chǎn)能，在當前雙碳背景下容易獲得行政許可。

 

邱瑞敏坦言：“本項目的成功運用極大地促進金屬鎂行業(yè)發(fā)展，同時還降低了能耗和碳排放，促進榆林鎂產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級，降低榆林金屬鎂產(chǎn)業(yè)能耗壓力和環(huán)保壓力，對于穩(wěn)定市場行情起到積極意義。下一步，公司計劃建設(shè)年產(chǎn)2萬噸金屬鎂的工業(yè)化試生產(chǎn)項目，徹底摸清摸透豎罐冶煉技術(shù)存在的問題，解決從實驗室到工業(yè)化的不確定性，為下一步大范圍推廣做好技術(shù)保障。”

 

內(nèi)容來源：榆林發(fā)布 榆鎂科創(chuàng)