Обработка твердых отходов металлического магния и использование магниевого шлака

Твердые отходы металлического магния

Обработка и утилизация твердых отходов из металлического магния включает в себя множество областей, таких как механическое оборудование, ресурсы и окружающая среда. В настоящее время, всесторонняя норма использования твердых отходов от металлургии магния низка, особенно для коэффициента использования шлака магния, который чем 30%. Длительное хранение и несвоевременная обработка неиспользованных твердых отходов приведет к постепенной потере ими своей активности, что приведет к трудностям с обработкой и занятием большого количества земли, что приведет к проблемам загрязнения окружающей среды. В тяжелых случаях это может вызвать загрязнение тяжелыми металлами почвы и воды.

Таким образом, комплексная утилизация твердых отходов отИзделия из магниевого металлаЯвляется важной частью новой стратегической отрасли энергосбережения и защиты окружающей среды. Это обеспечивает важный способ гарантировать ресурсы для промышленного развития, которое является одновременно хорошим и быстрым, а также фундаментальное решение проблемы загрязнения окружающей среды и угроз безопасности, вызванных неправильной утилизацией и хранением твердых отходов. Комплексная утилизация твердых отходов из магниевой промышленности является важной мерой для достижения промышленной трансформации и модернизации, а также долгосрочной стратегической политики для обеспечения устойчивого развития промышленности Китая.

Для реализации «Плана реализации пика выбросов углерода для цветной металлургии» Китайская ассоциация производителей цветных металлов организовала составление «Дорожной карты развития низкоуглеродных технологий для цветной металлургии». Он был официально выпущен 3 марта 2023 года. Дорожная карта четко определяет пути зеленых и низкоуглеродных технологий для цветной металлургии Китая для достижения пика углерода, включая технологические процессы, оптимизацию процессов, комплексное использование ресурсов, общее оборудование, улавливание углерода и т. Д. В нем также выделяются три категории и 38 технологий с упором на содействие применению экологически чистых и низкоуглеродных технологий, Решение общих ключевых технологий и революционных передовых технологий в цветной металлургии. Среди них в дорожную карту включены двухступенчатый процесс выплавки магния без рафинирования и полный набор технологий оборудования.

Применение гелевых материалов на основе магния при обработке твердых отходов

31 января 2018 года «Гелевые материалы на основе магния» официально разместились на веб-сайте Китайской сети промышленных твердых отходов-национальной платформы передачи технологий для комплексной утилизации промышленных твердых отходов.

Гелевые материалы на основе магния состоят из тройной системы MgO-MgCl2(MgS04)-H2O. В реальном производстве часто требуется добавление модификаторов и других функциональных материалов, чтобы стать четвертичной, пятеричной или даже старческой системой. Стеновые материалы, изготовленные из гелевых материалов на основе магния, не горючие и достигают уровня А1. Классификация токсичности материала и опасности дыма достигает уровня безопасности AQ, а его предел огнестойкости составляет в среднем более 1,5 часов, что намного выше, чем у других материалов, таких как гипс, цемент и силикат кальция.

По сравнению с цементными продуктами на основе кальция прочность гелевых стеновых материалов на основе магния может легко достигать 62,5 мПа, ударопрочность увеличивается почти в 5 раз, а морозостойкость может быть улучшена более чем в 3 раза. Огонь сопротивление, механическая прочность, просессабилиты, продукция энергосберегающая, и индекс совместимости субстрата продуктов геля основанных на магни сделанныхМагниевый металлический блокВсе выше, чем другие материалы доски.

Гелевые материалы на основе магния могут хорошо связываться с растительными волокнами, а щелочность слабая, поэтому они не разъедают волокна. Он обычно используется для приготовления гелевой древесной массы на основе магния, которая может использоваться для изготовления гелевых древесных панелей на основе магния для внутренних стен, потолков и полов. Его также можно вдавить в различные части для использования в качестве подоконников, дверных и оконных рам, а также лестничных перил.

Гелевые материалы на основе магния применяются при обработке твердых отходов, включая общую обработку твердых отходов, утилизацию твердых отходов, подготовку строительных материалов, подготовку ремесел и замену бетона большого объема. В обработке опасных отходов, они главным образом использованы для тяжелого меняФиксация тала, подготовка строительного материала, и безопасная свалка. В функциональном синтезе материалов они используются для синтеза адсорбентов, звукопоглощающих материалов, изоляционных материалов, водонепроницаемых и воздухонепроницаемых материалов.

Обработка и утилизация магниевого шлака

Производство одной тонны магния даст 6-7 тонн восстановительного шлака, 0,1-0,2 тонны рафинировочного шлака и 0,2-0,5 тонны кузнечного шлака. Исходя из текущих оценок производства магния, магниевая плавильная промышленность ежегодно производит более 6, 5 млн. тонн шлаков для выплавки отходов. Однако проблема комплексного использования магниевого шлака сохраняется в течение длительного времени. Значительное число предприятий не имеют объективных условий для использования магниевого шлака в качестве цементного сырья, а также передовых и применимых безвредных технологий обработки и использования ресурсов и могут занимать только земли для хранения, создавая значительные риски для окружающей среды и экологии.

В июле 2021 года в городе Юйлинь состоялось обзорное совещание по «Плану строительства крупномасштабной базы комплексной утилизации твердых бытовых отходов города Юйлинь». В плане предлагалось построить крупномасштабную зону комплексного использования твердых промышленных отходов Фугу на востоке и западе округа Фугу, а также развернуть и реализовать проекты по заполнению и утилизации твердых отходов, такие как угольные шахты. План направлен на то, чтобы полагаться на угольную шахту Fengjiata на востоке Фугу, развертывать проекты по заполнению твердых отходов, такие как угольная ганга, и поддерживать комплексное использование твердых отходов, таких как летучая зола, шлак газификации и магниевый шлак угольно-электрохимических плавильных предприятий, таких как электростанция реки Циншуй, Распространяясь на другие промышленные районы Циншуй и Хуанфу 2 города на востоке Фугу. Он также стремится полагаться на угольную шахту Guojia Bay на западе, развертывать проекты по заполнению твердых отходов, такие как угольная шахта, и поддерживать комплексное использование твердых отходов, таких как угольная шахта Guojia Bay, а также летучей золы и гипса десульфурации электростанции Guojia Bay, Распространяясь на другие промышленные районы Синьминь, Сандаогоу, Лаогаочуань и Дачанган 4 города на западе Фугу. В настоящее время, в соответствии с требованиями «Системы лидеров цепи для ключевых промышленных цепей Юйлиня» (письмо Юбаня [2021] № 49), Городское бюро экологической среды руководит продвижением крупномасштабной промышленной цепочки комплексной утилизации твердых отходов для дальнейшего содействия строительству существующих проектов комплексной утилизации твердых промышленных отходов в городе Юйлинь.

23 февраля Департамент промышленности и информационных технологий провинции Шэньси, Комиссия по развитию и реформам провинции Шэньси и Департамент экологии и окружающей среды провинции Шэньси выпустили «План реализации пика углерода в промышленном секторе провинции Шэньси».

В плане подчеркивается необходимость активизации деятельности по рециркуляции и использованию возобновляемых ресурсов. Он способствует стандартизированному управлению отраслью переработки отходов стали, цветных металлов, макулатуры, отходов пластмасс и утильных шин, поощряет предприятия, отвечающие стандартным условиям, публиковать свой углеродный след. Он также расширяет производственную цепочку для глубокой переработки возобновляемых ресурсов, способствует эффективной переработке и утилизации металлолома, такого как сталь, магний и медь, а также макулатуры, пластиковых отходов и текстильных отходов, что привело к конкурентоспособнойЦена лома магния.

В уведомлении также упоминалось, что следует ускорить комплексное использование твердых промышленных отходов и технологических инноваций, а также поддерживать высокоценное использование твердых промышленных отходов, таких как отходы плавки, обессеренный гипс, кристаллическая соль, металлический магниевый шлак, карбидный шлак, шлак газификации и хвосты.

Магниевый шлак представляет собой твердые отходы, сбрасываемые заводами по производству магниевого металла в процессе выплавки магния. Процесс производства металлического магния примерно следующим образом: обжиг магнезита (MgCO3 · CaCO3) во вращающейся печи (температура обжига составляет 1150-1250 ℃), затем измельчение его в порошок и смешивание с порошком ферросилиция (содержащий 75% кремния) и порошком плавикового шпата (содержащий 95% фтористого кальция) для изготовления шариков (давление изготовления шариков 9,8-29,4 МПа). Шарики затем подаются в термостойкий стальной восстановительный сосуд и восстанавливаются в восстановительной печи при температуре 1190-1210 ℃ и в условиях вакуума 1,33-10 Па для получения неочищенного магния. Затем неочищенный магний очищается с помощью flUx, бросают в слитки и подвергают поверхностной обработке для того чтобы получить слитки металла магния, и остальная выпарка шлак магния.

Минерализатор, изготовленный из магниевого шлака, представляет собой вещество, добавляемое в сырье, которое может способствовать или контролировать образование или реакцию кристаллических соединений. В цементной промышленности минерализаторы, которые могут ускорить образование кристаллических соединений, представляют собой небольшое количество добавки для сырья, которое легко сжигается. Добавленный минерализатор может активировать решетку, взаимодействуя с реагантами, тем самым повышая реакционную способность и ускоряя твердофазную реакцию.

Использование магниевого шлака для производства строительного цемента может заменить некоторые минеральные шлаки, используемые в производстве смешанных цементных материалов. Цемент, произведенный из магниевого шлака, имеет относительно стабильное качество, но с увеличением количества добавленного магниевого шлака наблюдается тенденция к снижению ранней прочности цемента и удлинению времени схватывания. Поэтому при использовании магниевого шлака в качестве смесительного материала для производства цемента должны соблюдаться соответствующие технические требования национальных стандартов.

Использование магниевого шлака в качестве десульфуризирующего агента имеет смысл, поскольку технология обессеривания котла с псевдоожиженным слоем в основном использует оксид кальция для обессеривания, а массовая доля оксида кальция в шлаке магния составляет около 50%. Исследования показали, что с молярным соотношением Ca/S 3 для десульфуризирующего агента при дозировке 25,5% при эквивалентных условиях (размер частиц менее 0105 мм, 900 ℃, φ(O2) 5%, φ(SO2) 0,2%, N2 в качестве балансового газа), ожидаемая эффективность обессеривания может достигать 76,5%. Результаты анализа показывают, что эффект обессеривания в основном связан с такими факторами, как размер частиц, пористость и температура обессеривания магниевого шлака. Магниевый шлак с меньшим размером частиц и более высокой пористостью может улучшить эффективность обессеривания магниевого шлака при соответствующем коэффициенте избытка воздуха и температуре.

Технология обработки твердых отходов

CCUS и DAC являются необходимыми путями для достижения углеродной нейтральности.

Левая часть баланса: Инженерное сокращение выбросов

По сути, он снижает выбросы углерода за счет преобразования старой и новой энергии, что может только замедлить скорость накопления CO2 в атмосфере, но не может остановить его увеличение или уменьшить его концентрацию. Углеродная нейтральность не может быть достигнута исключительно за счет опоры на левую сторону баланса.

Правая сторона баланса: инженерное связывание углерода/поглотитель углерода

Благодаря инженерному улавливанию, использованию и хранению углекислого газа через CCUS и DAC можно контролировать уровни CO2 в атмосфере, обеспечивая «страховочную сетку» для левой части баланса. Вместе они могут постепенно двигаться к углеродной нейтральности.

CCUS-улавливание, утилизация и хранение CO2. Он включает в себя улавливание углекислого газа из дымовых газов и его использование или хранение.

Технология DAC - Direct Air Capture, которая напрямую улавливает CO2 из воздуха, является единственной инженерной технологией «отрицательных выбросов», которая непосредственно решает проблему изменения климата.

План CCU для связывания углерода щелочных твердых отходов:

Щелочные твердые отходы обладают хорошей способностью к постоянному связыванию углерода и требуют только низкой и средней концентрации нечистого CO2 для обеспечения связывания углерода и поглощения углерода. В настоящее время концентрированные выбросы из централизованных источников, таких как тепловые электростанции, могут использоваться напрямую, что делает его очень подходящим для распределенного режима вывода CCU.

После связывания углерода щелочных твердых отходов его можно дополнительно перерабатывать в строительные материалы для связывания зеленого углерода с добавленной стоимостью, такие как строительные заполнители и композитные связующие на основе твердых отходов, обеспечивая использование ресурсов и достижение тройных преимуществ обработки отходов, поглощения углерода и использования ресурсов.

Технические преимущества:

Используя принцип минерализации, можно напрямую использовать CO2, выделяемый из дымовых газов печей таких отраслей, как тепловая энергетика, сталелитейная, химическая и цементная промышленность. Это не только уменьшает категорию щелочных твердых отходов, таких как магниевый шлак, но также производит продукты с высокой добавленной стоимостью. Он обеспечивает тройную выгоду от сокращения выбросов и углерода, переработки твердых отходов и превращения отходов в сокровище.

Мы разработали уникальные ведущие в мире технологии многопрофильного использования углерода, такие как технология щелочного активатора для щелочных твердых отходов, строительные материалы для связывания углерода на основе твердых отходов, а также технология обратной засыпки и восстановления шахт для связывания углерода. Формируя серию синергетических путей использования ресурсов промышленных дымовых газов и щелочных твердых отходов, мы достигаем безвредной и ресурсно-основанной обработки твердых отходов и одновременно постоянно изолируем CO2.

Цепочка создания стоимости в отрасли твердых отходов

С точки зрения вверх и вниз по течению цепочки создания стоимости отрасли обработки опасных отходов, вверх по течению обработки твердых отходов в основном включает в себя производство и производство различных твердых отходов обработки и транспортного оборудования. Среднее направление включает переработку различных твердых отходов, которые в основном подразделяются на три категории: рекуперация ресурсов, сжигание и обработка свалок в Китае. Последним по течению обработки твердых отходов является конечный рынок обработки твердых отходов, в основном относящийся к обработке сточных вод и летучей золы, образующихся в процессе обработки твердых отходов.

В верхнем течении поле, поставка оборудования обработки твердых отходов главным образом включает оборудование транспорта и обработки. Обрабатывающая промышленность различного оборудования для транспортировки твердых отходов обеспечивает основные условия для обработки твердых отходов. Представительные предприятия транспортного оборудования включают Dongfeng, Jiefang, Foton, Zhongqi, Qingling и Jiangling. Представительные предприятия по производству оборудования для обработки твердых отходов включают Huagong Technology, Anjule, Lvjing Environmental Protection, Bangguan Machinery, Shuitianlan Environmental Protection и Sansheng Environmental Protection.

В середине поля обработки твердых отходов, в зависимости от различных типов обработки твердых отходов, его можно грубо разделить на обработку промышленных твердых отходов, обработку кухонных отходов и обработку опасных отходов. В области обработки твердых промышленных отходов, представительные предприятия включают Dongjiang охраны окружающей среды, Conch Venture, Yajule охраны окружающей среды, Xuelang окружающей среды и так далее. В области обработки опасных отходов, представительные предприятия включают Everbright охраны окружающей среды, Green Power, Шанхай окружающей среды и так далее.

На нижнем рынке утилизации конечных продуктов представительные предприятия обработки затвердевания летучей золы включают Уси Керуи, Чжунке Гуорун, Охрана окружающей среды Фуэрчэн и тяжелую промышленность Ente. Представительные предприятия очистки сточных вод включают Tianze охраны окружающей среды, Ruimedi, WoTong охраны окружающей среды и Hongchun охраны окружающей среды.

Чтобы способствовать сокращению выбросов углерода на протяжении всего процесса, включая использование энергии, использование сырья, оптимизацию процессов, обновление оборудования и методы транспортировки, повысить конкурентоспособность магниевой промышленности на мировом рынке, продвигать чистое производство и разработку высококачественных продуктов из магниевого сплава материалы, нам еще предстоит пройти долгий путь.