主编推荐 | 北科大张建良教授团队：生物质冶金综述：预处理技术，冶金机理和流程设计
2022
随着现代工业的发展，化石燃料的过度使用和温室气体猛增引发的气候变化成为了人类面临的全球性问题，对生命系统造成了严重威胁。中国作为全球最大的能源消费国和CO2排放国，明确提出2030年前力争“碳达峰”和2060年前实现“碳中和”的目标。冶金行业作为能源密集型产业，每年消耗大量的化石燃料，排放大量的CO2，其中最主要的钢铁冶金过程的能量消耗和污染物排放占到全国的15%以上。加快钢铁工业能源结构调整，推动可再生清洁能源来代替传统化石能源，实现钢铁生产过程环境友好、能源可持续利用，是钢铁工业低碳绿色高质量发展的必由之路。生物质是一种碳中性、环境友好的可再生能源，生物质能也是我国亟待开发利用的巨大资源财富。将生物质应用于钢铁工业能减少化石燃料的消耗和CO2等温室气体的排放，也可以推动能源结构清洁低碳化，加快钢铁企业走绿色低碳发展之路。
近日，北京科技大学张建良教授科研团队在Int. J. Miner. Metall. Mater.上发表了题为“Review on biomass metallurgy: Pretreatment technology, metallurgical mechanism and process design”的综述文章，系统地总结了近年来在生物质冶金方面的研究工作，提出了生物质冶金流程的新思路，旨在为生物质冶金基础理论和工业应用的发展提供参考。
——吴爱祥
文章信息
（点击阅读原文）
张建良，傅泓源，刘彦祥
Int. J. Miner. Metall. Mater.
2022, Volume 29, No. 6. pp. 1133–1149
doi: 10.1007/s12613-022-2501-9
介绍了生物质冶金的概念、科学原理和主要特点；
概述了冶金用生物质的预处理技术进展情况；
阐述了处理后生物质用于炼铁过程的冶金行为；
提出了生物质预处理技术与炼铁技术相耦合的生物质炼铁新工艺。
内容简介
02
本文主要阐述了近年来在生物质冶金方面的研究情况，提出了生物质冶金的概念，分析了生物质冶金的科学原理，讨论了生物质预处理技术及生物质炼铁技术基础，提出了生物质预处理工艺与冶金流程耦合联产的新思路，分析了生物质冶金的经济社会效益，旨在为生物质冶金基础理论和工业应用的发展提供参考。
图 1. 生物质预处理：（a）生物质预处理方法；（b）热解温度对生物质炭微观形貌的影响；（c）热解温度对生物质炭官能团的影响；（d）热解温度对生物质炭微晶结构的影响；（e）热解时间对生物质炭微观形貌的影响；（f）热解时间对生物质炭官能团的影响；（f）热解时间对生物质炭微晶结构的影响。
图 2. 生物质预处理新技术：（a）铁浴气化法；（b）高炉气化法。
图 3. 生物质炭还原铁矿石机理：（a）化学反应机制；（b）动力学机制；（c）生物质炭微观结构。
图 4. 生物质预处理与炼铁联产新工艺：（a）生物质富氢微粉与合成气制备；（b）高炉喷吹生物质富氢微粉；（c）高炉喷吹生物质合成气；（d）竖炉喷吹生物质合成气；（e）熔融炉喷吹生物质合成气
03
北京科技大学张建良教授科研团队长期从事炼铁过程优化控制新技术、氢冶金与低碳冶金、直接还原与熔融还原和资源综合利用等方面的研究，目前团队成员中有教授6人，副教授7人；在读全日制研究生62人，其中博士研究生17人、硕士研究生45人。研究团队带头人张建良教授现任北京科技大学冶金与生态工程学院党委书记，中国金属学会炼铁分会主任委员，世界钢铁发展研究院秘书长，冶金工业安全风险防控应急管理部重点实验室主任等职。研究团队先后多次与国内70多家知名钢铁企业合作开展科研项目，同时与美钢联、韩国浦项制铁、俄罗斯利佩茨克钢铁公司、印度塔塔钢铁公司、加拿大力拓、美国AP公司、瑞典国家冶金研究院、德国亚琛工业大学、加拿大多伦多大学、日本东北大学等均保持良好合作关系。研究团队近十年主持或参与科研课题200余项，科研经费总和超1亿元，共获得国家级奖励2项，省、部级奖励22项。研究团队在国内外核心期刊发表学术论文500多篇；获得国家授权专利17项；出版专著8部；已毕业博士研究生50余人，硕士研究生150余人。
图文：徐润生，IJMMM
排版：候晓梅，IJMMM
《矿物冶金与材料学报（英文版）》(InternationalJournal of Minerals, Metallurgy and Materials，IJMMM)是由教育部主管、北京科技大学主办、Springer Nature合作出版的英文学术期刊，1994年创刊，月刊。主要刊载矿物、冶金和材料领域的原创研究论文和特约综述等。被SCIE，EI，CAS，Scopus，ProQuest，OCLC，INSPEC等国际著名文摘或检索系统作为文献源期刊收录。入选中科院期刊分区二区。2020 JCR影响因子为2.232，在冶金与冶金工程学科位于Q2区。2021 CiteScore为4.7，在材料科学-金属与合金类期刊中排名第27位（共155种期刊），位于Q1区。入选《有色金属领域高质量科技期刊分级目录》T1级别；《冶金工程技术领域高质量科技期刊分级目录》T1级别。
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