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成本不到水泥50%且性能更高!新型材料獲工信部等四部委聯合發文推廣

2021/01/17 來源:中國建材報網

提高工業固廢利用價值,產品應用成本僅為水泥等傳統膠凝材料50%以下且性能更高;促進礦山尾礦減量排放,消除尾礦庫帶來的安全隱患和環境破壞。......

為落實《關於構建市場導向的綠色技術創新體系的指導意見》(發改環資〔2019〕689號)有關要求,加快先進綠色技術推廣應用,國家發展改革委、科技部、工業和信息化部、自然資源部組織編制了《綠色技術推廣目錄(2020年)》,並於日前印發。其中,《綠色技術推廣目錄(2020年)》多項涉及陶瓷、鋰電池、稀土等粉體行業。

技術名稱:建築陶瓷新型多層乾燥器與寬體輥道窯成套節能技術

適用範圍:建築陶瓷

核心技術及工藝:利用冷卻餘熱高效接力回收系統、內置式自循環乾燥、風/氣比例精準控制、窯爐內分區精準燃燒控制、節能型蓄熱式燃燒等技術,實現窯爐冷卻餘熱和乾燥器內部熱量的高效回收、快速均化、自動控温及循環利用,提高熱效率,節能環保效果明顯。

主要技術參數:高温區儀表控温精度±1℃;窯內截面温差≤3℃;外壁温升≤35℃;產品乾燥、燒成綜合燃耗≤1.8675kgce/m²。

綜合效益:在陶瓷燒製過程中同比可節省燃料12.5%,高温燃燒煙氣中的氮氧化物折算約40mg/m³至50mg/m³。

技術名稱:陶瓷平板膜污水處理技術

適用範圍:城鎮污水處理

核心技術及工藝:綜合集成納米陶瓷平板膜新材料技術與活性污泥法污水處理技術,具有使用壽命長、抗污染、分離精度好、通量大、機械強度高、化學穩定性強、耐酸鹼、可再生恢復性強等優點。

主要技術參數:膜通量>25L/m²·h;生化池污泥濃度1000mg/L至1500mg/L;出水水質符合城鎮污水處理排放一級A標準。

綜合效益:產品壽命可達15年,壽命達限後可回收再利用;耗電0.4kWh/m³至0.6kWh/m³;自動化程度高。

技術名稱:多腔孔陶瓷保温絕熱材料技術

適用範圍:節能材料

核心技術及工藝:採用微納米多級封閉空氣腔、反熱輻射配方料與短纖等原料製成獨特蜂巢結構的陶瓷卷氈、管殼、磚形、板材等,利用陶瓷製品耐候性強、持久保温、高回用率、無固廢等功效,減少了傳統保温材料對生態的污染、固廢處理和佔地等難題。

主要技術參數:不燃燒等級A1;導熱係數(平均70℃)0.0361W/(m·k)至0.041W/(m·k);適合介質温度﹣40-1000℃;回用率>70%。

綜合效益:與傳統材料同厚度,節能25%;與傳統材料同表面温度,厚度減薄>50%;保温外表面温度比國標驗收標準低10℃。

技術名稱:生物質陶瓷熱載體快速熱裂解技術

適用範圍:資源循環利用

核心技術及工藝:將破碎後的農林廢棄物在無氣化劑環境下與陶瓷熱載體混合加熱,實現熱解裂解,生成混合氣和生物炭,高温氣體經過生物液噴淋冷凝為生物液和生物氣,生物液分離為生物油和木醋液。熱載體與生物炭系統分離後,熱載體經熱煙氣加熱提升使用,生物炭冷卻排出。裝備焦油含量低、氣體熱值高,餘熱回收效率大於80%。實現生物油氣炭多聯產,系統可長週期運行。

主要技術參數:温度550℃生物液產率≥45%,熱值≥l4MJ/kg;生物氣產率≥16%,熱值≥14MJ/Nm³;生物炭產率18%至30%;温度≥750℃生物液裂解,生物氣產率≥50%;原料處理能力達13t/h,電耗≤60kWh/t。

綜合效益:以5萬噸級裝備為例,年節約2.58萬tce,減排CO2約6.73萬t;項目內部收益率≥12%。

技術名稱:礦物基環境修復材料與應用技術

適用範圍:土壤修復

核心技術及工藝:以硅鋁酸鹽原生礦物為原料,通過複合鹽熱處理與水熱活化等技術手段獲得高反應活性的礦物基環境修復材料,具有微納米孔道和層間結構,比表面積大、陽離子交換容量(CEC)高,對土壤及水中多種重金屬離子具有強交換吸附、包裹、絡合和共沉澱作用,可使重金屬轉變為殘渣態,實現固化/穩定化,效果持久。提升土壤Si、Ca、Mg等元素含量,調節土壤酸度、改良土壤品質。

主要技術參數:通用產品SiO2(枸溶)≥20%,CaO≥40%,pH值9至11,CEC≥50cmol/kg;耕地修復改良土壤調理劑及中量元素肥重金屬含量符合要求。

綜合效益:採用天然礦物製備的環境友好材料,與土壤礦物特性相近,不破壞土壤母質或造成二次污染;重金屬污染治理經濟效益顯著。

技術名稱:稀土高效提取分離技術

適用範圍:稀土綠色生產

核心技術及工藝:針對稀土開採瓶頸問題,以鎂鹽體系替代傳統的硫酸銨浸取離子型稀土礦,獲得低濃度稀土浸出液,以離心萃取富集工藝取代傳統的碳酸氫銨沉澱富集工藝。針對稀土分離瓶頸問題,以自制的碳酸氫鎂溶液替代液氨、液鹼、碳酸氫銨或碳酸鈉等用於皂化萃取及沉澱結晶製備高純稀土化合物,同時將產生的含鎂廢水和CO2氣體循環回用。

主要技術參數:鎂鹽體系浸礦的稀土浸出率與硫酸銨浸取相當,離子礦稀土回收率提高8%以上。碳酸氫鎂溶液用於稀土萃取分離和沉澱結晶,稀土萃取率達到99.5%,稀土產品純度達到3N至5N,鎂鹽廢水及CO2氣體循環利用率≥90%。

綜合效益:從源頭消除了礦山氨氮污染和放射性廢渣污染,解決了稀土分離過程中氨氮、高鹽廢水治理問題。生產1t稀土氧化物綜合經濟效益達1.6至2.0萬元。

技術名稱:單體大容量、固態聚合物鋰離子電池技術

適用範圍:高效儲能

核心技術及工藝:聚合物鋰離子電池由鋁塑膜包裝,電解質採用固態/凝膠態聚合物膜,無遊離電解液,極大提升了電池安全性,規格與外形可根據需要靈活調整;鋁塑膜包裝取代了鋼殼/鋁殼,有效提高單體電池的能量密度。

主要技術參數:電池內阻<0.35mΩ;磷酸鐵鋰電池系統平均能量密度≥167Wh/kg,系統實際温升≤6℃;儲能方向循環次數10000次以上,衰減不低於80%,使用壽命不低於12年。

綜合效益:採用NMP及預熱回收進行資源循環利用,系統回收效率>99%,餘熱回收效率>40%。

技術名稱:退役動力電池高值化綜合回收利用技術

適用範圍:資源循環利用

核心技術及工藝:採用廢舊動力電池自動化拆解、破碎和分離,以及電池廢料高附加值濕法回收工藝,回收銅、鋁、碳酸鋰、磷酸鐵和石墨等資源,實現從廢舊電池中回收原料並再次做成電池材料的產業鏈循環利用,解決低能耗、低成本、高效回收廢舊電池有價組分的問題。

主要技術參數:芯殼分離準確率>98%;外殼、銅回收率>98%;鋁回收率>95%;鋰綜合回收率>92%;鐵、磷回收率>92%;回收再生磷酸鐵鋰材料0.1C充電比容量≥155mAh/g;石墨回收率>98.5%;再生石墨純度>99.7%

綜合效益:提高退役動力電池的回收經濟價值,提煉了磷酸鐵、碳酸鋰、石墨等原料,產品附加值提高了40%,極大減緩動力電池原材料緊缺問題,實現資源循環利用。

技術名稱:廢舊動力蓄電池綜合利用技術

適用範圍:資源循環利用

核心技術及工藝:利用廢舊電池可用性多維度評價方法及快速分選技術、智能分時主動被動協同響應電池均衡技術以及模塊化設計、柔性兼容的退役電池儲能系統應用技術,通過過熱蒸汽熱解處理電解液的技術及裝置、電池組分幹法全自動分離收集技術及裝置和氧化鋁包覆和錳摻雜,實現廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料修復再生。

主要技術參數:電極組分一次收集率≥90%。通過氧化鋁包覆和錳摻雜實現正極材料改性再生,首次放電容量120.9mAh/g。

綜合效益:退役電池成本僅為同類新電池的30%;通過回收廢舊鋰電池中的鋰、鈷、鎳、錳、銅、鋁、石墨、隔膜等材料,能實現較好的經濟收益。

技術名稱:固廢基高性能尾礦膠結充填膠凝材料製備和應用技術

適用範圍:固體廢棄物處理

核心技術及工藝:以礦渣、鋼渣、脱硫石膏等大宗固體廢棄物為主要原料,通過機械活化和添加高效激發劑,有效激活固廢潛在膠凝活性。新型高效尾礦膠結充填膠凝材料可適用於多種類型難膠結尾礦(特別是超細全尾砂),實現“以廢治廢”。

主要技術參數:充填體強度最高可達6MPa以上,充填灰砂比可達1:10以上。

綜合效益:提高工業固廢利用價值,產品應用成本僅為水泥等傳統膠凝材料50%以下且性能更高;促進礦山尾礦減量排放,消除尾礦庫帶來的安全隱患和環境破壞。

(責任編輯:曾家明)

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