我国是全球最大的电熔镁砂生产国和供应国。但是目前国内电熔镁生产工艺落后,“能耗高”、“污染高”、“品位低”、资源能源浪费严重,已成为制约我国电熔镁产业持续发展的瓶颈问题。因此开发新一代电熔镁节能型生产工艺势在必行。本课题来源于辽宁省生产力中心申报的国家科技支撑计划项目“电熔镁产业循环经济技术集成示范应用项目”中的子课题“电熔镁系统节能新工艺研究”。为了研发新一代电熔镁生产系统,对现有电熔镁生产系统的热工诊断是十分必要的。为此对典型的电熔镁生产过程进行了热工测算,给出了电熔镁生产过程的能量平衡。通过热工测算结果分析,找出了电熔镁生产的节能途径,提出了电熔镁工艺系统节能的突破点在于对电熔镁坨所含的有效热的余热回收。回收电熔镁坨余热的关键难题是分析镁坨的结晶过程和冷却过程温度变化规律。为此建立了电熔镁坨的结晶凝固及冷却过程的数字模型,进行了数值模拟,并与现场测试的冷却过程进行对比,验证模拟的准确性。通过数值模拟提出了电熔镁节能新工艺的技术路线。将电熔镁坨分破碎前和破碎后两个阶段回收余热,再将获得的温度不等的热空气与烟气进行能级匹配,梯级综合利用。一部分用于工序中预热物料,一部分用于余热发电。通过上面的研究,依照系统节能及工业生态学理论,首创了一套电熔镁系统节能新工艺。它包括了4个分工艺：原料预处理工艺、电熔镁砂生产工艺、电熔镁坨及烟气的分段分级回收及梯级综合利用工艺、CO2回收工艺。新工艺使整个工艺系统的物质能源各尽所能、充分利用,实现了“零排放”,避免了环境污染,在能耗最低的条件下得到更高品位的电熔镁砂。本论文的研究为整个电熔镁产业提出了一个全新的节能环保工艺系统的结果框架,并对框架中多个关键性问题进行理论分析,为该工艺的工程化奠定了理论基础。