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突破性技术!研究人员开发出新型钢铁回收技术,助力脱碳和循环型钢铁经济

2024-06-27 15:18:56 来源:资源循环研究院
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简介:在21世纪的今天,随着全球对环境保护和可持续发展重视程度的日益提升,各行各业都在寻找更加环保和可持续的生产方式。钢铁工业作为世界上最重要的基础产业之一,其生产过程中产生的碳排放问题也引起了广泛关注。幸运的是,研究人员们最近取得了一项重大突破,他们开发出一种全新的钢铁回收技术,这将极大地推动钢铁工业向低碳、循环经济的方向发展。
在21世纪的今天,随着全球对环境保护和可持续发展重视程度的日益提升,各行各业都在寻找更加环保和可持续的生产方式。钢铁工业作为世界上最重要的基础产业之一,其生产过程中产生的碳排放问题也引起了广泛关注。幸运的是,研究人员们最近取得了一项重大突破,他们开发出一种全新的钢铁回收技术,这将极大地推动钢铁工业向低碳、循环经济的方向发展。

这种新型的钢铁回收技术基于现代先进的废物处理和能源转化技术,能够高效地从废旧钢铁中提取出可用于再生产的钢铁成分。与传统钢铁生产工艺相比,这种新技术具有能耗低、效率高、污染小的特点。更重要的是,通过这种技术回收的钢铁,可以大大减少新钢铁的生产所需的能源消耗,从而有力地推动了全行业实现脱碳目标。

它引入了一种用于电精炼的创新型氧化硫电解液,这是一种从钢水中去除铜和碳杂质的替代方法。该工艺还会产生液态铁和硫作为副产品。

目前,仅有 25% 的钢材来自回收材料。但随着世界各国政府努力实现净零排放目标,预计未来二十年全球对绿色钢材的需求将不断增长。

绿色钢材

钢铁是通过铁矿石与焦炭(煤的一种制备形式)反应生成碳源,并将氧气吹入生成的金属中而制成的。目前的标准工艺每生产一吨钢就会产生近两吨二氧化碳,使钢铁生产成为制造业中碳排放量最高的行业之一。

传统的钢铁回收方法使用电弧炉熔化废金属。由于在熔化前很难从废金属中物理分离出铜材料,因此回收的钢铁产品中也存在铜元素。

二次炼钢的主要问题是回收的废钢可能受到其他元素的污染,包括铜。随着要回收的废金属增多,铜的浓度也会增加,当铜在最终钢产品中的重量百分比超过 0.1%(wt%)时,就会对钢的性能产生不利影响。

采用传统的电弧炉炼钢法无法从钢水废料中去除铜,因此限制了二级钢材市场生产低质量钢材产品,如建筑行业使用的钢筋。

为了将铁中的铜去除到 0.1 wt% 以下,研究小组必须首先设计出一种能承受高达1600摄氏度高温的电化学电池。

电化学电池

在电池内部,电流通过一种新型的氧化硫电解质在负极(阴极)和正极(阳极)之间流动,这种电解质是用炉渣设计的,炉渣是炼钢产生的一种废料,通常被丢弃在水泥厂或垃圾填埋场。

钢铁是工业中使用最广泛的金属,其年产量高达 19 亿吨,该方法潜力巨大,可以为炼钢行业提供一种实用且易于实施的钢材回收方法,以满足全球对高等级钢材的更多需求。

随着科学家们对技术进行不断的优化和完善,它将在不久的将来成为推动全球钢铁工业转型的重要力量。我们期待着这项技术能够在不久的将来实现商业化应用,为我们的生活带来更多环保、高效的解决方案。
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