国内镁工业从没间断过工艺提高、技术革新的节奏。2004年技术改进前绝大部分镁冶炼厂全部以直接燃煤作能源，当时的数据表明，还原炉烟气温度1000~1100℃，出窑温度达850℃以上，废气带走的热量和设施散失的热量占热收入的65%以上，燃料消耗高、能源借助率低，同时排放很多SO、CO、NO等有害气体。粗放式的生产经营，低效高耗是当时镁产业的主要技术特征。2004年后，以使用清洗能源(气体燃料)和引进蓄热式高温空气的燃烧技术改造和提高装备水平得到应用。
镁冶金科技进步
国内镁工业从没间断过工艺提高、技术革新的节奏。2004年技术改进前绝大部分镁冶炼厂全部以直接燃煤作能源，当时的数据表明，还原炉烟气温度1000~1100℃，出窑温度达850℃以上，废气带走的热量和设施散失的热量占热收入的65%以上，燃料消耗高、能源借助率低，同时排放很多SO2、CO2、NOx等有害气体。粗放式的生产经营，低效高耗是当时镁产业的主要技术特征。2004年后，以使用清洗能源(气体燃料)和引进蓄热式高温空气的燃烧技术改造和提高装备水平得到应用。
国内镁工业历程了长达十多年的飞速发展，已成为世界上最大原镁生产国，废物排放量也随之在增加。为了降低污染，近年来开发应用了多项清洗生产和污染治理方面的节能减排技术，如节能环保型白云石煅烧炉窑技术、带有蓄热式高温空气燃烧技术的新型结构还原炉、使用连续蓄热燃烧技术的粗镁精炼和镁合金冶炼、硅热法炼镁中重点节能装备、开发应用了粗镁(废镁)无熔剂连续复合精炼技术。达成热的高效收购并降低硅铁消耗。拟开发的多热源—内热式——电热法炼镁技术有望解决国内现在传统皮江法工艺很多缺点，将从根本上提高国内金属镁冶炼行业的技术水平。热法炼镁节能技术的推广应用使中国镁冶炼企业已经把热法炼镁过程的煤耗从2001年的11t/t减少到4.6t/t左右，相应地，CO2排放也减少了60%。十多年来，热法炼镁技术的白云石、硅铁的消耗量明显减少，与2001 年相比，现在硅热法炼镁技术中白云石和硅铁的单位消耗均降低了约13%，镁的收购率相应提升，降低了固废的排放量。物料消耗的减少也间接地减少了能耗。“十二五”期间，假如在镁冶炼行业，蓄热式高温空气燃烧技术的普及率可以达到100%，新型竖罐炼镁技术普及率可以达到60%左右，那样国内镁冶炼行业每年就能降低二氧化碳排放约750万t。
(1)调整了能源结构，全方位使用了清洗能源
在国内早期的皮江法炼镁工艺过程中，所使用的能源基本上都是燃煤，导致能源借助率低下，二氧化碳排放量增多，对环境的污染紧急。近年来，国内炼镁企业对能源结构进行了大规模的改造升级，把燃煤转化为清洗能源，如：焦炉煤气、发生炉煤气、半焦煤气和天然气等。现在国内几乎全部镁冶炼企业都已转化成清洗能源，使用焦炉煤气的有10家，使用天然气的有5家，使用发生炉煤气的13家，使用半焦炉煤气的有46家。使用清洗能源后，炼镁企业因便于应用蓄热式高温空气燃烧技术进行节能改造，炼镁生产能耗大幅度降低。企业使用二段式
煤气发生炉冷净煤气系统是煤炭清洗燃烧技术，且含酚废水收购综合借助，经过脱硫净化和深度除尘、除焦油，可吸入颗粒物含量低于50mg/m³(标)，硫含量低于150mg/m³(标)，尾气排放达到国家环保排放标准后，送到还原炉的煤气是洁净的，达成从能源的源头到煤制气有效治理污染物。
(2)开发应用了节能环保型白云石煅烧炉窑技术
白云石煅烧设施有竖窑、回转窑、隧道窑和沸腾炉等多种窑炉。竖窑煅烧白云石技术应用的时间最早，但竖窑煅烧煅白的能耗高达350kgce/t煅白，因而已基本被淘汰。现在国内使用回转窑技术煅烧白云石最为广泛。所开发的带竖式预热器的回转窑，其能耗减少到185kgce/t煅白，仅为竖窑煅烧能耗的一半。图4-9所示为用于煅烧煅白的带竖式预热器的节能回转窑。
图4-9所示为用于煅烧煅白的带竖式预热器的节能回转窑
在窑尾加装的竖式预热器可充分借助回转窑排放的高温尾气中的热能，用于加热入窑的白云石，使之温度升到850℃左右，而排放出的尾气温度减少到200℃以下。在窑头加装竖式冷却器代替原有些冷却筒，降低了煅白本身的热损失，使二次风的温度提升到600℃左右后人窑，减少了能耗。还可使用专用的余热锅炉收购烟气余热用于产出蒸汽，补充生产过程中的蒸汽需要。使用专用的烧嘴和智能化控制系统，使得低热值燃气的借助和稳定燃烧成为可能，保证了回转窑煅烧的高效率和低能耗。因为使用了这一系列的节能减排手段，白云石煅烧工序达成了大幅度的节能减排。
(3)开发应用了带有蓄热式高温空气燃烧技术的新型结构还原炉
在热法镁生产过程中，还原工序所需要的热量占整个热法镁所需热量的65%以上。近年来国内镁行业还原炉常见使用蓄热式高温空气燃烧技术以节能，并达成还原工序的大型化和规模化。
煅白还原是炼镁企业的核心工序，所用的还原炉是推行煅白在高温下还原的重点装备。通过使用复合炉衬结构和网桥炉衬墙保证了炉体在高温下的强度和稳定性。强化炉衬的保温性能，降低了还原炉的热损失。通过还原罐所用材料性能的改进与罐体结构的优化，大大增加了还原炉的产能，减少了还原工序的单位能耗。蓄热式燃烧技术(HTAC技术)即高温空气燃烧技术，通过蓄热体极限收购烟气余热并将助燃空气预热到1000℃以上，且没有传统燃烧过程中出现的局部高温高氧区，见图4-10。
带有蓄热式燃烧技术的还原炉(见图4-11)的优点：①可最大限度地收购高温烟气中的余热，使烟气排放温度从1200℃减少到150℃左右，收购烟气中80%以上的余热，用于预热助燃空气或气体燃料，节能率达到30%~70%，使还原能耗减少到约3 tce以下;②使温室气体CO2的排放量减少30%～70%，烟气中NO2 的含量减少40%以上;③可使炉内温度分布更为均匀并易于控制，还原罐氧化烧损明显降低，使用年限延长了3个月，大大提升了使用年限;④大幅度提升了窑炉产量，减少了设施造价，因为炉膛内温度升高，加大了炉内的传热，同时加强了罐体，因此相对可减小炉膛尺寸，降低炉体散热及工程造价;⑤带有蓄热式高温空气燃烧技术的新型结构还原炉可使用热值非常低的燃料并高效燃烧，拓展了清洗能源的用法范围;⑥提升了系统智能化程度，工人操作环境得到了明显改变。
(4)使用了连续蓄热燃烧技术的粗镁精炼和镁合金冶炼
国内热法炼镁企业已常见使用连续蓄热燃烧技术的粗镁精炼和镁合金冶炼。将粗镁精炼和镁合金冶炼过程的间断蓄热改为连续蓄热，该技术工作时，排烟和鼓风同时进行，高温烟气以对流及辐射形式将热能传递给蓄热体，而蓄热体中的热量又随后被传递给助燃空气，从而达成热量的高效收购。
连续蓄热式粗镁精炼或镁合金冶炼技术具备如下优点：①所使用的蓄热材料的换热效率和换热速率高，因而可达成烟气余热的高收购率，因而窑炉热效率大幅度提升;②装置可连续运行，设施紧凑，系统简单，炉压稳定，流场和温度场无频繁波动，为低氧燃烧打下了好基础;③运行和维护本钱低，陶瓷预热部件耐高温、耐腐蚀、抗氧化、比表面积大，且无频繁运动和调节，无急冷急热，维护工作量小，寿命长，利于地下烟道的安装，运行本钱也低。连续蓄热燃烧技术应用于镁精炼和镁合金冶炼后，可达成整个生产过程的自动控制，保证商品水平的稳定性，减少生产本钱，节能减排成效显著。
(5)研制开发了硅热法炼镁中重点节能装备
国内镁冶炼工业开发应用了一批重点节能装备，为达成镁冶炼清洗生产和节能减排提供了要紧保证。
①一流的自控技术：伴随镁冶炼清洗燃料的广泛应用，主体生产设施的大型化、节能化和连续化，设置自动控制系统已成为确保生产运行稳定正常的必要原因。要达成蓄热式余热收购借助，就需要对高温气体的温度、流量、换向阀迅速切换等进行有效的控制和调节;设施的大型化和连续化也需要高效控制系统的保证;清洗燃料能源的应用为高效控制系统的应用提供了要紧条件。
现在国内的大型镁冶炼企业已经推广应用了大型节能的回转窑煅烧、罐式还原炉与粗镁精炼等三大系统的自动控制技术，保证了每个主要生产系统的稳定运行，达成了安全、节能和环保的生产操作，确保了节能减排目的的逐步落实
②机电一体化的炉料运输、装布料和排渣系统：使用一流的液压伺服系统大倾角链辊式输送机与控制溜槽旋转倾角等办法，达成了还原罐系统物料
运输和布料的机械化作业;开发的机械化排渣机可承担机械化排渣的操作。通过这类设施的研制开发，使还原炉系统的操作便捷自如，精确可控，大大减轻了操作工人的劳动强度，更要紧的是确保了生产过程的精细化和高效化，改变了生产环境。
③大生产能力的压球机：压球是煅白还原之前的要紧工序，是保证还原工序正常运行的重点条件。新设计开发的压球机不只大大提升了压球工序的产能，而且愈加节能和生产出优质的压球。
(6)开发应用了粗镁(废镁)无熔剂连续复合精炼技术
传统的粗镁精炼和废镁重熔及合金化都使用氯盐熔剂法。氯盐熔剂法可为熔池提供阻燃保护，用简单，易于操作，且投资少。但会带来残留熔剂减少镁锭的纯度和耐腐蚀性，导致环境的紧急污染，甚至腐蚀厂房和设施。为解决氯盐熔剂法存在的缺点，国家镁合金材料工程技术研究中心和重庆硕龙科技公司联合开发了无熔剂连续复合精炼技术。该技术以新开发的绿色保护性气体SL-1代替原有些保护性气体SF。，并维持了保护性气体的易用性和保护成效，用量降低20%，温室气体效应减少90%，用本钱减少30%。同时该技术还维持了连续复合精炼法的优点，形成了完整的无熔剂连续复合精炼技术。
(7)开发应用了镁冶炼的清洗生产技术
镁冶炼清洗生产技术的主要为了通过优化生产过程，降低有害烟气及固体废弃物的排放。非常重要的清洗生产技术是镁冶炼节能，使用清洗能源及先进节能的高效窑炉，提升燃料的热效率，降低烟气的排放量。热法炼镁的烟气外排之前应充分收购其中的热能，并进行适合的净化。镁精炼过程应使用一流的覆盖保护剂，降低精炼过程的烟气排放。提升煅白的水平，进行精确配料、严格控制还原工艺条件，提升还原收购率，从而减少还原渣的产生量，降低固体废弃物的排放量。
(8)镁冶炼产业的减排与还原渣的综合借助
硅热法炼镁中的CO2废气排放分为工艺直接排放和间接排放(全过程电消耗排放)。工艺直接排放包含：白云石煅烧分解排放CO2;煅烧、还原和精炼过程消耗燃气和燃料产生的CO2。间接排放包含电能消耗折合的CO2，排放。因为近年来国内镁冶炼行业大力推行节能减排重点技术装备，大规模应用清洗能源，因此CO2的排放量也随之大幅度降低。伴随镁冶炼节能技术的进一步开发应用，燃料消耗的减少，CO2排放量还将进一步降低。
硅热法炼镁的还原渣数目大，是该技术生产出的主要固体废弃物。热法炼镁废渣的主要矿物组成是硅酸二钙，而且不含水。硅酸二钙是水泥中非常重要的成分。因此镁冶炼固废还原渣可作为水泥工业的添加剂得到借助，重点是需要控制其中的镁、铁和铝的含量。这一方面应提升热法炼镁过程的配料精确性，控制好镁还原率，同时还原渣应尽快运出处置。总之，尽快达成还原渣的全部综合借助是硅热法炼镁技术急切需要解决的重大研究课题。
镁冶金科技进步进步方向
(1)进一步优化热法炼镁工艺装备
热法炼镁的核心还原炉能耗占炼镁总能耗的70%，因此还原炉节能是重点。主要研究开发新型还原炉的结构，延长燃烧火焰在炉内行程，提升热交换效率;使用高温空气燃烧技术，改进换热器结构，收购高温烟气预热助燃空气;改进炉墙保温层结构，降低表面散热损失。提升热效率，达成高效、节能、环保，将还原周期缩短到8～10h，提升生产效率20%~30%，减少能耗30%，提升劳动生产率50%。进一步优化白云石煅烧技术、精炼技术、开发废渣的综合借助技术。
(2)进一步开发应用高效节能的炉窑技术
开发应用高效节能的白云石煅烧炉窑技术装备，应用各种余热借助装置，促进高温烟气和煅白中的余热达到充分借助，同时降低煅烧过程中回转窑筒体的散热，从而减少煅烧能耗。在将来的5~10年内，国内硅热法炼镁煅烧工段的平均能耗再减少60kgce/t煅白，达到130kgce/t煅白，使煅烧工段的吨镁能耗减少0. 33 tce。开发愈加合理一流的还原炉结构，如新型竖式还原炉等，进一步减少还原能耗。竖式还原炉技术与传统的卧式还原炉技术不同，它将还原罐竖向配置，上部加料，底部出渣，同时使用清洗能源与蓄热式高温空气燃烧技术。与传统的卧式还原炉相比，该技术装料和出渣便捷快捷，可降低60%的劳动用工，也可提升还原炉的借助效率，升温速度提升3倍，还原周期缩短到8~10h，还原罐寿命还可以得到提升，并明显改变作业环境。通过开发应用这类愈加一流的还原炉技术装备，还原工段能耗预计可再节省0.9 tce/t Mg，使得吨镁还原能耗低于2.1 t。
(3)广泛应用自动机械加料和自动出渣装备
广泛应用自动机械化加料和自动出渣装备，缩短还原周期，减少劳动强度，提升生产效率，是硅热法炼镁达成节能降耗及减排的要紧渠道。对于传统的卧式还原炉技术，加料和出渣都是劳动强度大、环境较为恶劣的操作步骤。开发迅速省力的机械化和智能化加料和出渣装置势在必行。现在硅热法炼镁行业的工程技术职员已经提出气动出渣机的设计新思路，研制完成了原理样机的冷态和热态试验，马上进入工业试验阶段。在此基础上，全智能化硅热法炼镁真空还原成套设施即可得到开发应用。对于将来可能应用成功的竖式还原炉技术，加料和出渣的智能化和机械化技术愈加易于开发和应用，第一是智能化布料较为简单，出料也易推行控制和调整，因此竖式还原炉技术具备更多的比较优势，可以达成还原始操作的机械化和智能化。
(4)进一步开发应用各种余热借助技术
除去推广应用煅白煅烧和还原炉余热收购借助技术外，还应开发镁冶炼高温还原渣的余热收购借助的技术装备，由于白云石硅热法炼镁技术所产生的镁渣温度高、数目大，余热量也较大。镁渣余热借助的主要技术思路是使用水介质冷却镁渣，再充分借助热水中的余热。从镁渣中能收购等于25kgce/t渣的热量，可达成节能0.14 tce/t Mg。
(5)精炼设施达成大型化和连续化
国内原镁的精炼设施系统较为落后，需要开发应用大型化和连续化的精炼设施，以提升精炼产能和智能化程度。需要开发应用的重点技术有开发应用大型化、连续化粗镁精炼装备、使用无熔剂复合节能精炼技术。因为现在国内已出现一批规模大、产能高的热法炼镁企业，达成大型化、连续化精炼技术的推广应用已完全具备可行性。
(6)更为高效节能的新型热法还原炼镁技术
对现在传统的硅热法还原炼镁技术进行整体优化，需要研究新的添加剂和生产工艺规范和参数，进一步提升还原反应速度和提取率，减少还原镁渣量;还可尝试其他类型镁矿物的硅热法炼镁技术。开发借助其他类型的还原剂进行热法炼镁，如借助碳类还原剂代替硅铁还原剂，高温下进行热法还原生产金属镁的技术等，以此探索开发新型的热法炼镁技术。目的是开发应用新型热法炼镁技术，达成节能降耗和减排，减少热法炼镁的本钱，使之形成核心竞争优势。
基于“十一五”国家科技支撑计划，由中国有色金属工业协会负责组织推行“镁冶炼及镁合金制备过程节能减排重点技术开发”重点项目，针对镁产业能源消耗高和环境污染较重的重点环节，拓展了节能减排技术研究与集成革新，形成了具备自主常识产权的新型竖罐还原、低级镁废料真空蒸馏收购、粗镁精炼直接合金化及借助镁渣生产水泥等新工艺技术和替代六氟化硫的新型保护气体引用技术;达成了生产总燃料消耗由8～10 tce/t Mg减少至3.7 tce/t Mg，烟气排放降低50%以上;粗镁精炼直接合金化新工艺使金属镁收购率由93.6%提升至98%;吨水泥镁渣综合借助量300kg，镁渣添加比率达到32%;建成了3万t/a新型硅热法炼镁、3万t/a镁合金清洗收购再生、3万t/a镁合金短步骤制备及日产2500 t镁渣水泥熟料等示范生产线。
