Ferosilīcijs ir augstas enerģijas un augstas emisijas ferosakausējuma produkts, un tā ražošana un izmantošana saskaras ar nopietnām vides problēmām. Tālāk ir norādītas galvenās vides problēmas un pasākumi ferosilīcija nozarē.
1. Augsts enerģijas patēriņš un oglekļa emisijas
problēma:
Katra saražotā ferosilīcija tonna patērēno 8 000 līdz 9 000 kW/h elektroenerģijas, kas ir līdzvērtīgs8-10 tonnas CO₂ izmešu(galvenokārt ogļu enerģijas dēļ).
Ikgadējā globālā ferosilīcija ražošana ir aptuveni 12 miljoni tonnu, kas veido vairāk nekā 40% no ferosakausējumu nozares oglekļa emisijām.
Problēmas
Atkarība no fosilā kurināmā (piemēram, ogļu enerģijas Ķīnas ziemeļu{0}}rietumos), kas ir pretrunā "dubultā oglekļa" mērķim.
ES oglekļa robežu regulēšanas mehānisms (CBAM) varētu palielināt eksporta izmaksas.
Atbildes pasākumi
Pāreja uz tīru enerģiju: Ražošana notiek reģionos ar bagātīgiem hidroenerģijas resursiem, piemēram, Norvēģijā un Krievijā.
Siltumenerģijas ražošana no atkritumiem: izmanto krāsns dūmgāzes (tostarp CO) un izmanto tās elektroenerģijas ražošanai, samazinot atkarību no tīkla.
2. Piesārņojošo vielu emisijas
Galvenie piesārņotāji:
Gāzes: oglekļa monoksīds (CO), sēra dioksīds (SO₂), slāpekļa oksīdi (NOx).
Daļiņas: Silīcija putekļi (satur SiO₂) un koksa pelni, kas var izraisīt elpošanas problēmas.
Atkritumi: uz tonnu ferosilīcija ir200-300 kg izdedžu, kas tradicionāli tiek izmests poligonos.
Problēma
Mazas novecojušas krāsnis (<25 000 кВА) не имеют надлежащих средств защиты окружающей среды и напрямую выбрасывают загрязняющие вещества.
Risinājums
Slēgta elektriskā cepeškrāsns + putekļu noņemšanas sistēma: Putekļu savākšanas efektivitāte ir 99%, un reģenerētais silīcija pulveris tiek izmantots būvmateriālu ražošanā.
Sārņu apstrāde: Izmanto kā grants alternatīvu ceļu būvē vai kā piedevu cementā.
3. Ūdens patēriņš un piesārņojums
problēmas:
Ūdens dzēšanas process: Ferrosilīcija granulēšanai nepieciešams liels daudzums dzesēšanas ūdens, un notekūdeņi satur silīcija pulveri un smagos metālus.
Skābes mazgāšanas notekūdeņi: Daži uzņēmumi ražo skābos notekūdeņus (pH<3) от очистительного оборудования.
Atbilde
Sausās granulēšanas tehnoloģija: Gaisa dzesēšana, nevis dzēšana ar ūdeni, ietaupot vairāk nekā 90% ūdens.
Notekūdeņu pārstrādes sistēma: Pēc neitralizācijas ūdens tiek atkārtoti izmantots dzesēšanai vai putekļu noņemšanai.
4. Izejvielu ieguves ietekme uz vidi
Jautājumi:
Silīcija dioksīda ieguve: Veģetācijas iznīcināšana un augsnes erozija (piemēram, pārtuksnešošanās silīcija dioksīda ieguves apgabalā Ningsijā, Ķīnā).
Koksa ražošana: Koksēšanas procesā izdalās kancerogēni, piemēram, benzols un policikliskie aromātiskie ogļūdeņraži.
Atbildes
Ilgtspējīga ieguve: iegūto teritoriju rekultivācija un zemas kvalitātes silīcija dioksīda izmantošanas tehnoloģijas veicināšana.
Biomasas reduktors: eksperimentējiet, lai aizstātu koksu ar kokogli un kokosriekstu čaumalas kokogli, lai samazinātu oglekļa emisijas.
5. Politika un tirgus spiediens
Normatīvā regulējuma modernizācija:
Ķīna: līdz 2025. gadam likvidējiet zem 25 000 kVA zemūdens loka krāsnis un pilnībā modernizējiet īpaši zemas emisijas krāsnis.
ES: REACH noteikumi ierobežo smago metālu (svina, kadmija) un putekļu emisijas.
Zaļās tirdzniecības barjeras:
Pārstrādes nozarēm (piemēram, automobiļu rūpniecībai un vēja enerģijai) ir nepieciešama sertifikācija (piem., EPD marķējums) “ferosilīcijs ar zemu oglekļa saturu”.
6. Tehnoloģiskās inovācijas un rūpniecības modernizācija
(1) Zema oglekļa satura kausēšanas tehnoloģija
Ūdeņraža metalurģijas tests: daļas koksa aizstāšana ar ūdeņradi, lai samazinātu CO₂ emisijas (eksperimenta posms).
Plazmas atgūšana: samazināta reakcijas temperatūra un palielināta energoefektivitāte (samazināts enerģijas patēriņš par 15-20%).
(2) Inteliģence un aprites ekonomika
Optimizēta vadība ar mākslīgo intelektu: Cepeškrāsns attiecības un temperatūras pielāgošana reāllaikā, lai samazinātu enerģijas zudumus (5 līdz 10% enerģijas ietaupījums).
Saistība starp ferosilīciju un fotoelementu: Dažas rūpnīcas Ningsijā (Ķīna) izmanto fotoelementus, lai tieši piegādātu ferosilīcija ražošanu.
(3) Produktu zaļināšana
Ferosilīcijs ar zemu piemaisījumu saturu: samazina sekundāro piesārņojumu turpmākās tērauda ražošanas laikā (piemēram, zema alumīnija FeSi75).
Pārstrādāts ferosilīcijs: Pārstrādāts, pārstrādājot tērauda lūžņus un silīcija izdedžus, kas samazina primāro resursu patēriņu.
Globālo piemēru salīdzinājums
Reģions Vides ieguvumi Izaicinājumi
Norvēģija100% hidroenerģija, ļoti zemas oglekļa emisijas Augstas izmaksas, atkarīgas no eksporta tirgiem
ĶīnaLiela mēroga ražošana, ātra tehnoloģiju atkārtošanās Atkarība no ogļu enerģijas, piespiedu pakāpeniska mazo ražošanas iekārtu pārtraukšana
IndijaZemas darbaspēka izmaksas Slikta atbilstība videi, nopietnas piesārņojuma problēmas
Nākotnes tendences
Tīras enerģijas integrācija: Ferrosilīcija ražošanas jauda tiks koncentrēta apgabalos, kas ir bagāti ar hidro- un vēja enerģiju (piemēram, Ziemeļeiropā un Junaņā).
Ierobežošanas un tirdzniecības ietekme uz oglekļa emisijām: uzņēmumiem ar lielām oglekļa emisijām būs jāpērk kvotas, kas palielinās izmaksas un liks tiem pārveidoties.
Slēgtā cikla ražošana: modelis tiks pārvietots no “resursi - produkti - atkritumi” uz “resursi - produkti - atjaunojamie resursi”.