我国发展新质生产力的典型案例——蛇纹石矿替代菱镁矿和白云石矿提取金属镁和镁盐
今年以来,中央提出了发展新质生产力的概念。新质生产力作为中国经济的高频词汇,人们对于新质生产力的讨论层出不绝。
所谓新质生产力,是由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生的当代先进生产力。
最近,我们了解到,安徽歙县中材茂矿业有限公司同烟台鑫海矿业研究设计有限公司联合山东镁矿、美国犹他州立大学、合肥工业大学等单位成功的完成了蛇纹石矿全元素、全提出综合利用工艺技术成果。使我国镁和镁制材料由碳酸镁时代进入了硅镁镍新材料时代,这项技术的突破不仅降低了成本,提高了效率,还实现了镁和镁制材料的零碳排放并使工业废硫酸、废碱等废物资源化循环利用。我们认为这是典型的新质生产力案例。
经过调研,安徽歙县中材茂矿业有限公司旗下中材茂(安徽)硅镁镍新材料发展研究中心和山东鑫海矿业技术装备股份有限公司旗下烟台鑫海矿业研究设计有限公司,拥有以下成熟的高新技术:
A、利用蛇纹石电解法生产镁锭、镁金属工艺技术。
B、利用蛇纹石为原料生产硫酸镁专利技术。
C、利用蛇纹石湿法生产氢氧化镍、氢氧化钴专利技术,
D、利用蛇纹石生产硅酸钠和白炭黑技术
E、蛇纹石全元素全利用提取环保技术。、
F、拥有蛇纹石生产硫酸镁、氢氧化镍、氢氧化钴、硅酸钠全套生产工艺方案技术。这些技术都是国内首创,世界领先。
其创新思路、实施模式值得做为发展新质生产力的典型案例,推广到各行各业。
镁的应用范围广泛,主要包括交通运输、电子通信、航空航天、医疗器械、化学工业、体育等领域。在交通运输领域,镁合金可用于飞机和汽车制造;在电子通信行业,镁合金可用于电子设备制造;在航空航天领域,镁合金可用于制造飞机和导弹部件;在医疗器械领域,镁合金可用于人工植入物制造;在化学工业领域,镁可用作还原剂和制造化学品;在体育领域,镁可用于增加摩擦力。此外,镁还可用于耐火材料、燃烧弹和照明弹等制造。
传统的镁和镁制材料主要来源于菱镁矿类碳酸镁矿,这些矿石需要经过高温焙烧的过程,以将其转化为氧化镁。具体的生产工艺包括以下步骤:
1、采矿:从菱镁矿或白云石矿山中开采出矿石。
2、破碎磨粉:将矿石进行破碎和磨粉,使其细化为粉末状。
3、预处理:对粉末进行预处理,去除其中的杂质和不纯物质。
4、焙烧:将经过预处理的粉末放入高温炉中进行焙烧,使其转化为氧化镁。
5、提纯:对焙烧后的氧化镁进行提纯,去除其中的杂质和不纯物质。
6、制成材料:提纯后的氧化镁是镁制耐火材料、硫酸镁和镁盐的重要基础材料。
7、传统的镁锭生产工艺是皮江法,用硅铁和白云石在高温下还原焙烧,消耗大量的煤炭和放出大量二氧化碳。
按目前的环保要求,这种传统的生产工艺存在严重的不足和问题。首先,此工艺要消耗大量能源,在焙烧生产中产生大量的二氧化碳,因此使得金属镁和镁制材料的供应面临较大压力。
因此,研发新型的化工工艺和工艺路线对于镁和镁制材料的产业发展至关重要。利用蛇纹石等替代菱镁矿类碳酸镁矿,采用新型湿法冶金工艺生产镁和镁盐,同时可回收伴生的少量镍钴,具有更低的能源消耗,经济效益好,无碳排放问题。开发蛇纹石资源。这种工艺路线的推广应用将对行业的发展产生积极的影响,对金属镁和镁制材料的获取是一个突破性的进展。
新型湿法冶金工艺路线及其革命性意义和经济效益。传统的金属镁和镁制材料主要来源于菱镁矿类型碳酸镁矿。然而,这些矿石的生产过程需要高温焙烧,消耗大量能源并排放大量二氧化碳。为了解决这个问题,提出了一种新型湿法冶金工艺路线,以蛇纹石替代菱镁矿类型碳酸镁矿石来生产金属镁和镁盐。
该工艺路线分为两个方案:
湿法冶金+新型化工工艺路线;
新型化工+湿法冶金工艺路线。
两种方案都具有革命性的意义和巨大的经济效益。
首先,采用蛇纹石代替传统的碳酸镁矿能够开创镁和镁制材料的新来源,将镁和镁制材料的生产从碳酸镁时代推进到硅镁镍时代。这一革命性进步对国家和人民都有重要利益。蛇纹石的利用不仅可以减少对碳酸镁矿的依赖,还能降低生产过程中的能源消耗和二氧化碳排放。
其次,通过使用蛇纹石生产硫酸镁,可以消耗大量冶金工业的废硫酸,减少二氧化硫和废硫酸的排放。同时,每生产2吨硫酸镁可以减少1吨二氧化碳的排放,每生产一吨镁锭还可以减少25吨二氧化碳的排放。因此,这个新型化工工艺路线具有明显的环保效益。
此外,该技术突破大大地提高了蛇纹石的价值。传统上,蛇纹石仅用于炼钢溶剂和制作钙镁磷肥,其价值通常在180~200元/吨之间。然而,利用新型湿法冶金工艺,蛇纹石的价值可以达到2000元/吨以上。
最后,这种工艺路线实现了对蛇纹石矿的全元素全利用,无任何废水、废气和废渣排放。因此,它不仅能够保护环境,还能提高资源利用率,实现可持续发展。
我国蛇纹岩矿产资源十分丰富,大都是超基性岩类型的蛇纹岩矿床,具有矿床多,规模大、分布广、质地条件好等特点。截至1995年,已在全国发现并探明储量的蛇纹岩矿区50余处,主要分布在河北、内蒙古、黑龙江、江苏、安徽、福建、江西、山东、河南、湖北、广东、广西、四川、云南、陕西、甘肃、青海、新疆等省、区。这些省、区均有大型和中型矿床分布。已探明蛇纹岩矿石储量近120亿t。
综上所述,新型湿法冶金工艺路线具有革命性的意义和显著的经济效益,能够开创金属镁和镁盐材料的新来源,降低能源消耗和碳排放,提高蛇纹石的价值和资源利用率,并实现环境保护和可持续发展。这一技术突破对于行业的发展具有重要意义、是新技术革命也是新材料来源替代的革命,更是在传统行业上发展新质生产力的成功案例。
中央财经大学政信研究院研究员 李宏伟