氢冶钒钛蓄势待发 ——绿色冶金技术引领钒钛产业新变革

　　2025年6月10日，《中国钒钛产业高质量发展报告》在成都发布，为钒钛产业的未来发展提出了新的技术路径和政策建议。其中，氢冶金技术的突破成为焦点，被视为解决传统钒钛冶炼高能耗、高污染问题的关键。近年来，中冶赛迪、中国钢研、北京氢冶科技等企业及科研机构已在四川、山东、山西等地展开氢基竖炉冶炼钒钛磁铁矿的中试示范，标志着我国氢冶金技术正从实验室走向产业化。

　　钒钛磁铁矿是我国重要的战略资源，大范围的应用于航空航天、军工、新能源电池等领域。然而，传统的“高炉-转炉”冶炼工艺存在资源利用率低、碳排放高、环境污染严重等问题。

　　以四川攀西地区为例，该地区钒钛磁铁矿储量丰富，但传统冶炼方式仅能提取约50%的铁和30%的钒，大量钛资源因技术限制无法有效回收，造成巨大浪费。此外，传统高炉冶炼每生产1吨铁水，约排放1.5吨二氧化碳，与我国“双碳”目标背道而驰。

　　“过去我们采用‘高炉+转炉’工艺，不仅能耗高，还产生大量废渣和废气。”一位攀钢集团工程师表示，“钒钛磁铁矿中的钛元素在传统工艺中难以利用，最终进入尾矿，形成资源浪费。”

　　氢冶金技术（Hydrogen-Based Metallurgy）利用氢气替代焦炭作为还原剂，将铁矿石直接还原为金属铁，同时大幅度降低碳排放。该技术非常适合于钒钛磁铁矿的冶炼，有望提高钒、钛的回收率，并减少环境污染。

　　该项目采用氢基竖炉直接还原技术，目标是在不依赖焦炭的情况下实现钒钛磁铁矿的高效冶炼。中冶赛迪的试验多个方面数据显示，该工艺可使铁回收率提升至90%以上，同时降低40%以上的碳排放。

　　中国钢研的试验重点在于优化氢还原动力学过程，提高氢气利用率。该团队采用纯氢气体作为还原剂，结合微波辅助加热技术，将碳排放降到了最低。

　　源自北京科技大学的氢冶科技团队，在山西交城建立了国内首个万吨级氢冶金中试基地。其核心技术“氢还原+熔分提纯”能在较低温度下实现钒钛矿的高效还原，并通过熔分能够获得高价值的纯铁，同时能在后续的熔分渣中将钒、钛元素在进行全量化提取。

　　目前，我国氢气大多数来源于化石能源制氢（灰氢），碳排放仍较高。未来需依赖可再次生产的能源电解水制氢（绿氢），但绿氢成本比较高，规模化供应体系尚未成熟。

　　钒钛磁铁矿成分复杂，氢还原过程可能会产生钛氧化物富集，影响后续分离。如何优化反应条件，提高钒、钛的回收率，仍需进一步研究。

　　氢冶金涉及钢铁、化工、新能源等多个行业，需要政策引导和跨行业协作。例如，四川、山西等地可结合本地风光资源发展绿氢，为氢冶金提供稳定氢源。

　　四川省已计划在攀西地区建设“氢能冶金示范基地”，并配套氢能基础设施；山东省则依托临沂项目，探索“氢冶金+碳捕集”的零碳钢铁路径。

　　随着全球碳中和进程加速，氢冶金技术将成为钒钛产业的核心竞争力。中国作为全球最大的钒钛生产国，若能率先实现氢冶金的规模化应用，不仅可大幅度降低碳排放，还能提升钒、钛的战略资源利用率，增强国际话语权。

　　“氢冶金不仅是技术变革，更是产业革命。”中国钢协的领导表示，“未来5-10年，氢基竖炉、氢等离子体还原等技术将逐步替代传统高炉，推动钒钛产业向绿色、高效方向发展。”

　　可以预见，在政策、技术和市场的一同推动下，氢冶金技术将助力中国钒钛产业实现“弯道超车”，并在全球绿色冶金竞争中占据领头羊。氢冶钒钛，已然蓄势待发！

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