微波化学完成铁矿石还原中试，探索冶金碳中和路径

日本微波化学株式会社（以下称“微波化学”）近日宣布，在其自主研发的金属冶炼及矿山工艺标准 bench 装置上，成功完成了铁矿石的还原试验。这一进展不仅验证了微波技术在冶金领域的可行性，更为钢铁行业实现碳中和目标提供了新的技术路径。公司表示，将加速技术完善，并积极探索与制铁企业、资源公司及工程企业的合作机会，推动该技术从实验室走向商业化应用。

中试突破：完成关键里程碑

微波化学早在2023年12月便曾宣布，利用其开发的矿山工艺开发微波技术平台“Green Mining-MXTM”，在实验室规模下成功实现了铁矿石还原。此次发布的成果则是该技术演进的重要一步。公司利用其拥有的旋转炉床型金属冶炼/矿山工艺标准 bench 装置进行了实证试验，成功对约15公斤的铁矿石进行了还原处理。

这一结果意味着微波化学已完成了从实验室规模（Lab Scale）到中试规模（Bench Scale）的关键跨越。对于冶金新技术而言，中试验证是连接基础研究与工业化量产之间的核心环节，其成功完成标志着该技术距离实际应用又近了一大步。公司计划在此基础上，进一步优化工艺条件，量化能源效率及二氧化碳减排效果，并开展连续运行的验证工作。

直击痛点：破解高炉碳排放难题

钢铁行业是全球温室气体排放的主要来源之一。数据显示，全球钢铁行业产生的温室气体相当于约7%至8%的全球总排放量（2024年数据）。在日本国内，钢铁业的二氧化碳排放量占工业部门总量的约39%，占全国总量的约13%（2023年度数据）。

目前主流的“高炉法”在炼铁过程中，必须使用煤炭（焦炭）作为还原剂，这一过程不可避免地会产生大量二氧化碳，成为环境负担的主要来源。因此，要实现钢铁行业的碳中和，必须进行制铁工艺的根本性转型。微波化学此次研发的技术，正是针对这一痛点提出的解决方案。

技术优势：直接加热与多燃料兼容

微波技术的核心优势在于其能够直接对物料进行加热，而非通过热传导或对流间接加热。由于铁矿石具有易于吸收微波的特性，利用微波进行还原可以显著降低能耗并减少二氧化碳排放。此外，该技术不于传统模式，还可应用于以氢气或生物质为还原剂的制铁工艺，进一步拓宽了其在中低碳冶金领域的应用潜力。

然而，微波技术在冶金领域的规模化应用一直面临挑战，主要难点在于如何将实验室效果放大至工业级别。微波化学凭借其在微波化学工艺放大方面的专有技术积累，正在攻克这一难题。公司认为，通过持续的技术迭代，有望解决放大过程中的能量分布不均及效率衰减问题。

随着全球对绿色钢铁需求的激增，以及各国碳关税政策的逐步落地，低碳冶金技术已成为行业竞争的焦点。日本企业在此领域的布局较早，且注重基础研究与工程化的结合。对于中国钢铁企业而言，微波还原技术提供了一种非传统的脱碳思路。虽然目前该技术尚处于中试阶段，距离大规模工业化应用仍有距离，但其“直接加热”与“多燃料兼容”的特性值得密切关注。中国企业可借此机会加强在新型冶金装备、微波发生器及工艺控制算法等领域的研发储备，以便在未来绿色冶金技术变革中占据主动。