中國粉體網訊 7月31日,全球首臺套“碳化法鋼鐵渣綜合利用一期二階段10萬噸示范產業化項目”在包頭市包鋼集團廠區培土奠基,正式開工建設。計劃今年年底前完成土建和主體設備安裝,明年2月份開始熱調試,首批產品預計2至3月間問世。
項目開工奠基儀式
該項目由包鋼集團公司和瀜礦環保科技(上海)有限公司合資成立的內蒙古包瀜環保新材料有限公司承擔建設,以鋼鐵渣綜合利用為主要目的,通過綜合處理鋼鐵渣,最終形成高純碳酸鈣及含鐵料等,其產品可用于造紙、塑料、涂料、橡膠等多個行業,有效減少石灰石礦的開采和煅燒,大幅降低紙漿在生產過程中木料需求,對實現溫室氣體減排、推進循環低碳經濟發展、解決煉鋼過程中的固體廢棄物循環再利用及二氧化碳封存問題有著重大意義。
項目采用的碳化法鋼鐵渣處理技術與傳統高純碳酸鈣生產技術相比,省去了焙燒工藝,減少了二氧化碳的釋放;同時該技術可直接將二氧化碳作為原料參與反應,具備雙重減碳效果,滿足固廢綜合利用需求,在廢棄物處理、二氧化碳減排領域屬世界先進技術,可在世界各國同類單位中廣泛復制推廣。
除此之外,中國粉體網編輯還注意到,多樣性原料制備碳酸鈣的研究也已經取得了諸多進展。
近兩年,隨著“十四五”生態文明建設的新使命,“綠水青山”理念及“低碳經濟”等發展理念進一步深入人心,利用高鈣含量的工業廢棄物和生活廢棄物等進行資源化回收利用制備碳酸鈣也逐漸引起學者的關注。
1含鈣礦石原料制備碳酸鈣
方解石晶體屬三方晶系的碳酸鹽礦物,在地球上分布廣泛,主要存在于大理石和石灰石中,是天然碳酸鈣中最常見的礦石晶體,同時也是目前制備碳酸鈣中使用最多的原料。
此外,如菱鎂礦(MgCO3)、菱鍶礦(SrCO3)、白鉛礦(PbCO3)等碳酸鹽礦物,都可作為碳酸鈣制備的礦石原料。
2工業廢渣制備碳酸鈣
目前鈣含量高的大宗固廢主要有鋼渣、工業副產石膏、電石渣和粉煤灰等。鋼渣是煉鋼業在煉鋼過程中,形成大量的似巖石的固體堿性副產物,其成分主要為硅酸鹽和氧化物,氧化鈣含量為 40%~60%,可作為碳酸鈣良好的原料。
3生活廢棄物制備碳酸鈣
碳酸鈣不僅廣泛地存在于天然礦石中,它還是人體、動物骨頭及大自然生物中貝類、殼類的主要成分。
研究人員利用廢棄的雙殼貝類和雞蛋殼為原料,采用碳化法,以MgCl2·6H2O為晶型控制劑,在80℃的溫度下成功合成了平均晶體尺寸為10~30μm,最佳長徑比為21的碳酸鈣晶須。
目前研究較少的生活廢棄物制備碳酸鈣的難點在于,廢棄的貝殼、蛋殼難以集中回收運輸,但這種天然生物鈣原料,反應過程不會產生重金屬污染,而且避免了生產過程中造成的環境污染,未來可通過合理的資源規劃促進工業化生產。
整體而言,碳酸鈣生產非常適合多樣性資源利用的嘗試,用廉價或廢棄高含鈣原料替代天然含鈣礦物,提高原料的選擇性,節約寶貴自然資源,實現廢棄物的高值利用,同時也可積攢技術經驗。
有研究認為,碳酸鈣產品應從以下幾方面來發展:
(1)用廉價或廢棄高含鈣原料替代天然含鈣礦物,提高原料的選擇性,節約寶貴自然資源,同時實現廢棄物的高值利用。
(2)為滿足不同方向的應用需求,要繼續拓展碳酸鈣的應用面。走高端化、超細化、專一性、功能性,深入研究改性工藝,理化性能,為產品的制備提供需求導向。
(3)更深層次地探究晶型成核生長機理,諸如成核生長驅動力調控、生長微環境變化規律等,為特種功能化碳酸鈣產品制備提供理論指導。
(4)模擬地質礦化及生物礦化制備擁有超高性能的碳酸鈣將成為碳酸鹽生產的重點、難點。
結語
目前來看,我國雖是碳酸鈣生產大國,但受資源、技術、資金、場地、成本控制等限制,很多企業存在生產技術落后,自主創新能力不足等諸多問題。但回顧碳酸鈣行業發展的60多年,我們也會發現,我國已形成十大碳酸鈣產業基地,并涌現出廣西科隆、江西廣源化工、天石納米、山西蘭花等眾多優秀企業,整個行業已經是成績斐然。粉體網編輯認為,行業的每次進步都值得鼓勵和宣揚,企業的每個明天都值得期待。
參考來源:
內蒙古日報
胡攀,含鈣礦物及固廢制備碳酸鈣晶須的研究進展與思考,湖北大學
雷恩,等:青海石灰巖資源特征及高值化利用建議,中國建筑材料工業地質勘查中心