资源化工研究部

资源化工与能源材料研究部聚焦于发展流态化过程强化及放大新理论与方法，开发流态化强化关键工艺与技术，解决资源与能源高效清洁转化、先进功能粉体规模化制备及储能材料等领域的重大问题。2023年在Nature Communications、Advanced Energy Materials、The Innovation、Chemical Engineering Journal等国际重要学术期刊发表SCI论文90篇，申请发明专利26项。

重点进展一：基础理论创新

针对流化床中非线性非稳态的传质反应过程，建立了直接描述颗粒表面活性组分传递反应关键特性理论方程，有效提高了流态化反应模拟效率；阐明了微/纳颗粒流化粘附-分离强化还原机制，发展了粘性粉体流态化过程强化新方法，丰富了流态化过程强化理论体系。

重点进展二：关键技术研发

提出“铁-铜（Fe/Cu）双原子催化硝酸盐法”电化学还原制氨的新思路，扩展了硝酸盐还原和氨合成的电催化技术；阐明了电极表界面电子输运强化机制，提出了波动电能自平整柔性制铁技术，实现了绿色电能低碳制铁；探明了钛合金粉末烧结后板条晶形成本征原因，发展了强化成分均匀化的钛粉包覆改性技术，解决了粉末冶金钛合金塑性差的问题；提出气相合成MXenes新技术，突破了难以合成纯相且少缺陷的技术瓶颈；设计并研制了功能纳米颗粒材料火焰合成的地面中试及空间微重力条件下的实验装置，并交付空间站，推动了空间火焰合成技术的发展，为我国长期空间探索提供了技术支持。

重点进展三：示范工程开发

新签约3×185万吨/年流态化磁化焙烧项目：建立了矿相结构定向调控、粉体粘结机理与团聚、流态化过程强化、粗细颗粒停留时间调控和流化床反应器放大等理论与方法，发明了粉矿预热、加排料、低热值尾气热量回收、高温粉体显热回收等关键技术，形成了高效流态化磁化焙烧技术。该项目将高效流态化磁化焙烧技术应用于鞍钢矿业低品位铁尾矿利用，规划建设3条185万吨/年流态化磁化焙烧生产线，投产后将可获得显著的经济、环保和社会效益，有望进一步带动我国200多亿吨难选铁矿储量资源和40多亿吨含铁尾矿存量资源的高效清洁利用，对提升我国铁矿石资源可利用量，保障其供应安全具有重要意义。

图3×185万吨/年流态化磁化焙烧工程项目签约仪式