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新材料技术,金属材料

“相对真空”，实际镁蒸气与平衡蒸汽压的差值即为“相对真空度”，“相对真空度”越大，金属镁还原的推动力就越大。通过金属冶炼温度和惰性气体来调控“相对真空度”，升高反应温度和加大惰性载气流量都可以提高相对真空度，加快金属镁冶炼速度。整个冶炼系统可以保持微正压，从而实现反应物料的连续加入和排出，实现金属镁的连续冶炼。相对真空突破了以大气压为基准的真空概念的局限，取消了皮江发炼镁的真空系统，为金属镁的连续冶炼提供了理论基础。张廷安教授带领的团队构建了“相对真空连续炼镁”的理论体系，开发了相对真空快速连续炼镁新技术与核心装备，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，使还原周期由皮江法的10~14h缩短到1~***，镁的综合回收率达到90%以上。实现了碳减排，CO2排放量由23t降至11~13t，每吨金属镁消耗标煤由5t降至3~***，解决了目前炼镁方法无法连续生产、人工劳动强度大、污染重、生产效率低的技术难题。相对真空连续炼镁新技术的提出突破了原有技术的理论局限，实现了连续生产，大幅缩短生产周期，为金属镁的连续生产奠定工业基础。

该项目获得国家自然科学基金辽宁联合重点基金资助，授权国内/国际发明专利10项，发表高水平学术论文30余篇，经中国有色金属工业协会技术鉴定：达到国际领先水平。先后获得日内瓦国际发明展银奖、2022年度国际镁科学与技术创新工艺奖。2022年，“相对真空”连续清洁镁冶炼系列专利技术以专利权转让（现金+股权）方式实现成功转化，创建了“中国有色金属学会—镁连续清洁生产技术工程中心”和“东玉镁研低碳科技(辽宁)有限公司”，并建成了世界首个“相对真空”连续炼镁示范工程。

项目团队为东北大学特殊冶金创新团队，以张廷安教授为团队与学术带头人，教授与青年学者共计20余人。团队所在单位东北大学是国家“双一流”建设高校，是“211”工程和“985”工程重点建设单位，其“冶金工程”是首批国家重点一级学科。团队依托金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室、有色金属冶金教育部工程中心，先后承担并完成了国家“863计划”课题、国家科技支撑计划项目、国家“973 计划”课题、国家自然科学基金云南联合基金重点项目、国家自然科学基金面上项目等 20 余项研究工作。获得国家发明专利150余项，PCT专利40余项，发表论文600余篇。

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