郑州大学材料学院和宁夏三新镁业科技有限公司,联合西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室、开泰镁业有限公司等单位,共同组建的镁基技术与材料研发团队。目前已开发出成本比皮江法低20%、能耗比皮江法低40%、结晶镁纯度高于99.8%、车间内无烟尘的新型技术工艺——复式竖罐免精炼两步法短流程低成本绿色炼镁新型技术工艺,并研制出全套生产装备,已建成投产了年产1.25万吨的示范生产线。
外热式硅热法,简称外热法,通常用气体燃料加热。横罐外热法俗称皮江法,是目前世界上生产成本低、应用最广的炼镁工艺,全球80%以上的原镁生产都采用皮江法工艺,而我国几乎100%。 目前,皮江法炼镁的煅烧、还原、精炼三道工序,吨镁总能耗约在4~5tce,计入硅铁制备能耗后吨镁总能耗约为8.5~9.5tce,其中还原工序吨镁能耗约2~3tce。
按照绿色化学12条原则进行分析,可总结归纳出皮江法的如下主要问题:一是人工加料、出渣,机械化程度低,车间内高温、高尘,工人劳动强度大、劳动条件差;
复式竖罐两步法结晶器的重要特点之一,是可以生产抽真空喷射泵用的蒸汽。传统横罐或竖罐消耗大量的冷却水来结晶镁,复式竖罐结晶器不但不消耗冷却水,而且每只罐每小时可产生60kg压力0.5MPa的蒸汽。 复式竖罐两步法的还原炉框架与还原车间结构融为一体,一座还原车间就是一座还原炉,由50台复式竖罐构成,加料、出渣、出镁全部实现机械化,烟风及燃料系统实现自平衡,运行实现自动化控制,日产量可达40吨,年产量可达1.25万吨,单班操作工定员仅需7人。