“镁”梦成真——300吨级镁电联产量产级产线正式亮相，科技创新实现产业化落

　　作为精细化工产品和高温耐火材料,氧化镁广泛应用于航空航天电子、钢铁等多个领域。然而,由于技术的限制,低端氧化镁产品在国内市场上一直占据主要市场份额,而高纯氧化镁则依赖从日本、欧洲进口。

　　在2020年,唐山海港经济开发区北京理工大学机械与车辆学院转化研究中心(以下简称“研究中心”)自主研发的“原电池法超高纯氧化镁”技术实现突破,解决了我国自上世纪70年代开始攻关的技术和产业化难题,打破了一直以来该领域被国外技术“卡脖子”的状况。

　　2023年8月3日,由唐山市商务局、唐山海港经济开发区管理委员会共同举办的“镁循环产业技术成果发布会”隆重召开。在发布会上,“研究中心”研发的“300吨级镁电联产量产级产线”重磅亮相,标志着该技术正式步入产业化阶段。镁电联产量产级产线落地后,电流密度将维持在5.8mA·cm-²,每年可生产高纯度氧化镁300吨,产生绿色直流电40万度。

　　同时,镁电联产量产级产线的亮相,也将打通一个囊括风能、光能、海洋资源、镁材料、镁清洁能源的“SWOME”绿色能源、资源新体系,为探索绿色低碳发展开辟新路径。

　　创新超高纯氧化镁/电力联产制备方式

　　据了解,我国每年进口高纯度海水镁砂约40万吨。在钢铁企业全面转型升级的环境下,预计中国整个钢铁行业对高纯度镁砂的年需求量是140万吨至160万吨。

　　在此之前,国内外制备氧化镁生产工艺主要为矿石煅烧法和海水/卤水提纯法,矿石煅烧法氧化镁纯度最高仅98.5%,无法完全满足我国冶金等高端制造产业需求。同时,日本、欧洲等对海水合成法技术长期垄断,致使我国不得不大量进口,成本居高不下。

　　由“研究中心”自主研发的“原电池法超高纯氧化镁技术”以镁金属为阳极,以自主开发的纳米级碳/非贵金属基催化剂为复合阴极,突破性地使用了碳基高分子做为催化剂,可制备出最高纯度达99.95%的超高纯氧化镁。相比较而言,原电池法制备成本更低,工艺路线更短,产品成品率更高,工艺更稳定,且生产过程无(低)能耗,并能产生大量优质直流电,是一种绿色、高效、稳定、低成本的高纯度氧化镁制备方式。

　　“原电池法超高纯氧化镁技术”不仅实现了超高纯氧化镁的高效和清洁生产,更极大地填补了我国冶金工业中高纯度氧化镁的缺口。2020年12月,在河北省科学技术厅的科技成果鉴定中,“原电池法超高纯氧化镁技术”被评为国际先进水平。

　　颠覆性技术创新的进阶之路

　　每一项科技创新成果的问世,背后都离不开研发团队的努力,“原电池法超高纯氧化镁”技术的研发也不例外,凝聚了科研人员智慧的结晶。