鎂是一種金屬元素，從含鎂的礦石到金屬鎂抑或是耐高溫的氧化鎂，這項技術(shù)已經(jīng)在世界工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域一成不變地使用了近200年。氧化鎂廣泛應(yīng)用于鋼鐵、陶瓷、水泥、玻璃等需要高溫?zé)捴频哪突鹦袠I(yè)。氧化鎂的純度不同，生產(chǎn)出的產(chǎn)品會有高下之分。以鋼鐵行業(yè)為例，我國生產(chǎn)的鋼產(chǎn)量占世界鋼鐵總量的60%，但所生產(chǎn)的幾乎全部是粗鋼，這是因為煉鋼爐的耐火材料達不到生產(chǎn)特殊鋼的環(huán)境所致，而耐火材料最基礎(chǔ)也是最重要的合成原料就是氧化鎂。其它，水泥、玻璃等行業(yè)生產(chǎn)高端產(chǎn)品受限也是同理。

近日，一項廣泛應(yīng)用于高溫工業(yè)重要的合成材料終于研制成功了，發(fā)明者將其命名為“超純氧化鎂”。這種材料對于生產(chǎn)高端的鋼鐵、水泥、玻璃、陶瓷等都有著決定性的制約作用。

河北唐山海港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，一座潔凈寬敞的巨大廠房。牌匾標(biāo)識：唐山海港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)北京理工大學(xué)機械與車輛學(xué)院轉(zhuǎn)化研究中心(以下簡稱研究中心)。在這里，研究中心副主任梁靚帶領(lǐng)團隊，經(jīng)過潛心研究，終于創(chuàng)造出一種無“燃料電池”發(fā)電工藝、但卻完全拋棄鉑或其他貴金屬作為催化劑的方法(以下簡稱新法)。

出生在唐山的梁靚，父親是唐鋼老一代的耐火材料專家?；蛟S是耳濡目染、也或許是遺傳基因。梁靚對材料學(xué)有濃厚的興趣，這也造就了他在材料領(lǐng)域敏銳的眼光。

就讀南京大學(xué)材料學(xué)專業(yè)期間，他了解到，在電池生產(chǎn)工藝中有一種碳材料在燃料電池生產(chǎn)中可以打破原有的工藝流程，其前景廣闊。于是，梁靚請來了自己的忘年交，理論數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)專家陳澤森。經(jīng)過精確的數(shù)學(xué)建模，嚴(yán)密的分析和計算，最終完成“新法燃料電池”的各項參數(shù)的量化分析。

參數(shù)化設(shè)計完成后，隨即轉(zhuǎn)入電池原理樣機的試制。這項工作由北京理工大學(xué)機械與車輛學(xué)院教授董明明統(tǒng)籌。在團隊全體成員的同心協(xié)力下，最終“新法”技術(shù)全部準(zhǔn)備工作“修成正果”，可以進行實驗性的具體操作了。經(jīng)過多次試驗，終于在2018年8月26日，成功地制備出超純氧化鎂的樣品。

據(jù)了解，“新法”制備的氧化鎂純度可達到99.5%到99.95%。同時，“新法”運用“碳基”技術(shù)可以讓金屬鎂與水和空氣結(jié)合，實現(xiàn)零排放、無污染源產(chǎn)生。此外，降低成本，增加電能。“新法”每生產(chǎn)一噸超純氧化鎂投入約人民幣8000-12000元，可產(chǎn)出價值約28000-41000元的超純氧化鎂，同時還可產(chǎn)生約2000-2100度優(yōu)質(zhì)直流電能。

2020年12月2日，由中國耐火材料協(xié)會會長周寧生領(lǐng)銜，包括鋼鐵冶金、燃料電池、高溫材料領(lǐng)域的11位專家共同組成的評審團隊對“新法”進行了驗收檢查。經(jīng)過嚴(yán)格的審核，最后對“新法”給出了這樣的評價：“電力聯(lián)動生產(chǎn)、清潔無害;社會效益、經(jīng)濟效益顯著;可以廣泛用于鋼鐵、水泥等生產(chǎn)企業(yè)，發(fā)展前景廣闊;屬國際先進的科學(xué)技術(shù)。”

近日，超純氧化鎂千噸生產(chǎn)線啟動儀式發(fā)布會在“研究中心”大廳舉行。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，這標(biāo)識著我國在尖端耐火材料生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)邁出了實質(zhì)性的一步。展望未來，“新法”團隊的目標(biāo)是在2022年底之前完成千噸級超純氧化鎂生產(chǎn)。（記者 劉弋瑗）

關(guān)鍵詞： 耐火材料 鎂 金屬元素 氧化鎂