东北大学铜渣高值化无渣化利用与相对真空连续炼镁等两项成果通过技术评价达到国际领先水平

“熔融铜渣适度贫化-涡流还原制备含铜抗菌不锈钢/耐磨铸铁关键技术与装备开发”项目，是针对我国当前累计排放的铜渣难以实现彻底的综合利用，且大量弃渣造成严重的资源浪费和环境污染等问题，在辽宁省和国家基金委的资助下，经过10多年探索和实践完成的。团队依托项目先后发明了熔融铜渣适度涡流贫化-涡流熔融还原-CO2脱碳冶炼含铜抗菌不锈钢技术，熔融渣适度贫化-涡流熔融还原-合金化直接冶炼含铜耐磨铸铁技术，熔融态还原渣直接高温调质缓冷调控直接制备水泥熟料，锌、铅等低熔点金属在涡流熔融还原过程中进入烟尘回收返回铅锌主流程，实现了铜渣高值化和无渣化整体利用的颠覆性技术创新。该项目技术成果已形成国家发明专利10余项、国际PCT专利3项、发表学术论文15篇、出版专著4部。其推广应用将彻底解决铜渣高值化综合利用的技术难题，实现铜冶炼无固废排放的清洁生产。我国铜渣如全部采用该技术，预计其潜在市场价值为2000~3000亿元。

“相对真空连续炼镁技术与装备研发”项目，针对“皮江法炼镁采用真空冶炼，无法连续生产”，“还原罐内升温时间长，还原周期长”和“CO2气体浓度低，回收利用成本高、难度大”等问题，在东北大学预研基金、辽宁省特色资源高效清洁利用协同创新中心、国家自然科学重点/面上项目的支持下，经过近10多年的探索和实践，提出了以镁平衡分压为基准的“相对真空”的概念，形成了相对真空连续炼镁新技术与装备，实现了金属镁在实际微正压的“相对真空”而非“绝对真空”条件下快速连续冶炼，取消了传统硅热还原炼镁的真空系统，突破实现了热还原连续炼镁的技术瓶颈，极大的缩短了还原时间（还原时间由皮江法的10h缩短至1~1.5h），镁的综合回收率由75%提高到90%以上。项目成果已形成了包括6项国际专利在内的16项发明专利、学术论文近20篇、专著2篇。利用该技术生产1吨金属镁，消耗标煤由5吨降至3~3.5吨，CO2排放量由23吨降至11~13吨，固定资产投资降低约400~800元，与皮江法相比吨镁成本可降低约30%以上。采用该项目成果，对比采取皮江法生产1吨镁约为13000元成本、年产量70万吨估算，我国每年可降低炼镁成本约27亿元。大规模的推广应用将产生巨大的经济效益和社会效益。