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從再生原料中回收更多鎳

2018年12月19日 15:03:00 國際鎳協會

數十年來,鎳在很多重要技術應用中使用量的不斷增長導致了需求量的持續增長。鎳需求量的歷史增長率約爲每年4%,而近年來在典型鎳礦開採年限(20年)中鎳需求量的增長率翻了一番,意味着每關閉一座鎳礦就需要開闢兩座新鎳礦。

這種情況毫不意外地推動了循環利用率的增加以補充初級產量。例如在美國,目前循環利用鎳材佔一次供應量的45%,而1994年這個比例爲35%。隨着一次供應鏈的增長,通過循環利用回收鎳的數量必須隨之增長才能滿足需求。

“城市開採”需求增大

顯然,需要新的二次來源才能滿足全社會不斷增長的鎳需求量。

某些情形下,社會產生廢料的貴重金屬含量高於天然存在的礦石。

石油化學工業前景光明

最有前景的二次鎳來源部分存在於石油化學工業中。

原油天然含有低水平的鎳,這些鎳在灰分中富集,而重質燃油燃燒系統中充分燃燒的灰分一般含有約10%(重量百分比)的鎳。煉油廠和石油化學工業中使用的催化劑含有很高水平的鎳。這些催化劑過去往往作爲垃圾填埋,但現在循環利用的比例越來越高。

鋼鐵生產潛力巨大

由於所有金屬鎳有三分之二以上用於不鏽鋼生產,因此大部分冶煉類回收方法產出的鐵合金讓它們成爲顯而易見的二次鎳來源。

Tetronics公司的直流等離子體電弧冶煉是一個典型的例子,通過運營了數十年的兩座商業化工廠從不鏽鋼生產廢料中回收鎳、鉻、鉬及其他金屬。

“在原料中加入焦炭或無煙煤還原劑。等離子體電弧提供了生產可在不鏽鋼生產中再利用的鐵合金所需的輸入能量,而且其規模非常適合目前可用的石油化學廢催化劑及相關二次原料數量,”Tetronics公司技術總監Tim Johnson博士解釋道。

“冶煉爐中較小的氣流量和對冶煉條件的嚴密控制保證了產生的廢氣粉塵極少以及優良的環保性能。由於增加金屬供應的壓力與日俱增,因此未來幾年內Tetronics公司這些及其他二次鎳來源的專門加工能力似乎肯定會擴大。”

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