IF=38.5！西安交通大学「国家杰青」单智伟副校长团队，重磅Nature Materials！

镁及其合金在轻量化交通、战略金属还原和生物医用植入体等领域具有重要应用潜力，但当前硅热还原法生产的原镁中铝杂质含量波动剧烈（21–845 ppm），严重影响产品等级和市场价值。现有纯化方法如熔剂精炼效果有限，真空蒸馏能耗高。本研究旨在开发一种超低成本去除原镁中铝杂质的新方法。西安交通大学单智伟教授团队受还原过程中形成的Ca-Al-F-O化合物启发，提出利用CaO与气态AlF反应生成Ca₁₂Al₁₄F₂O₃₂，在镁冷凝前捕获铝杂质。热力学计算与实验室微型装置验证表明，CaO可将铝杂质降至6.3 ppm，去除率超90%。工业规模应用显示，使用煅烧白云石后，满足Mg9998级（铝≤40 ppm）的原镁比例从近0%提升至83%，铝含量波动从41–168 ppm收窄至20–53 ppm。相比现有方法，额外纯化成本降低约69%，每吨镁可增加约1400美元净利润。结论认为，该CaO吸收法在还原阶段直接捕获铝杂质，成本极低、效率高，且不影响产量，为气态冶金体系中的杂质控制提供了通用框架，并可推广至其他金属的蒸气相纯化。