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打破国外垄断 原电池法超高纯氧化镁技术有哪些新突破?

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用于航空航天电子等各个高端领域的高纯度氧化镁获得技术上的新突破。

据了解到,北京理工大学(唐山)转化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。

高纯度氧化镁是精细化工产品和高温耐火材料,大量用于航空航天电子等各个高端领域。

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镁砂的年需求量是140万吨至160万吨。

目前,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有98.5%,已无法完全满足我国冶金等高端制造产业需求。相比于之前获取氧化镁常用的菱镁矿煅烧法和海水/卤水合成法,使用我国自主研发的原电池法工艺可获取超高纯度氧化镁,并且成本更低,工艺路线更短,产品成品率更高,且生产过程伴随产生大量优质直流电。

原电池法选用镁作为燃料电池的阳极金属材料,增加了燃料电池生产、运输、储存、加注环节等各个环节的安全性,在短时间内将镁转化为氧化镁,增值近50%;同时在获取超高纯度氧化镁的过程中可实现无工业三废排放。同时,原电池法突破性的使用了碳基非贵金属催化剂,较传统贵金属催化剂,降低了燃料电池制造成本、提升了性价比。碳基非贵金属催化剂在此领域的全球范围内处于领先地位。

据了解,超高纯度氧化镁长期被日本、欧美等国家垄断;受产能和品质制约,我国每年需要从以色列、欧洲和日本等国大量进口高纯度氧化镁,缺口巨大。目前,原电池法超高纯氧化镁/电力联产项目已经正式进入产业化的初步阶段,预期在2022年实现千吨以上规模量产,2023至2025年实现产能20万吨至30万吨,将为钢铁、冶金、陶瓷、高温材料等重工业领域提供转型升级必须的基础材料。

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