Ferosiliciul este un produs feroaliaj cu înaltă energie, cu emisii mari, iar producția și utilizarea sa se confruntă cu provocări serioase de mediu. Următoarele sunt principalele probleme și măsuri de mediu în industria ferosiliciului:
1. Consum ridicat de energie și emisii de carbon
problemă:
Fiecare tonă de ferosiliciu produsă consumăde la 8 000 la 9 000 kW/h de energie electrică, care este echivalent8-10 tone de emisii de CO₂(din cauza în principal energiei cărbunelui).
Producția globală anuală de ferosiliciu este de aproximativ 12 milioane de tone, reprezentând mai mult de 40% din emisiile de carbon din industria feroaliajelor.
Probleme
Dependența de combustibilii fosili (cum ar fi energia pe bază de cărbune în nord{0}}vestul Chinei), ceea ce contrazice obiectivul „carbon dublu”.
Mecanismul UE de ajustare a frontierei de carbon (CBAM) ar putea crește costurile de export.
Măsuri de răspuns
Trecerea la energie curată: Producția este situată în zone cu resurse hidroenergetice bogate, precum Norvegia și Rusia.
Producția de energie termică din deșeuri: Utilizează gazele reziduale (inclusiv CO) din cuptor și le folosește pentru a genera energie electrică, reducând dependența de rețea.
2. Emisii poluante
Principalii poluanți:
Gaze: monoxid de carbon (CO), dioxid de sulf (SO₂), oxizi de azot (NOx).
Particule: praf de silice (conținând SiO₂) și cenușă de cocs, care poate provoca probleme respiratorii.
Deşeuri: pe tona de ferosiliciu este200-300 kg de zgură, care în mod tradițional este aruncat în gropile de gunoi.
Problemă
Sobe mici învechite (<25 000 кВА) не имеют надлежащих средств защиты окружающей среды и напрямую выбрасывают загрязняющие вещества.
Soluţie
Cuptor electric închis + sistem de îndepărtare a prafului: Eficiența de colectare a prafului este de 99%, iar pulberea de siliciu recuperată este utilizată în producția de materiale de construcție.
Prelucrarea zgurii: Folosit ca alternativă la pietriș în construcția drumurilor sau ca aditiv în ciment.
3. Consumul de apă și poluarea
probleme:
Procesul de stingere a apei: Granularea cu ferrosiliciu necesită o cantitate mare de apă de răcire, iar apa reziduală conține pulbere de siliciu și metale grele.
Apa uzată de spălare cu acid: Unele companii produc ape uzate acide (pH<3) от очистительного оборудования.
Răspuns
Tehnologia granulării uscate: Răcirea cu aer în loc de stingerea cu apă, economisind mai mult de 90% apă.
Sistem de reciclare a apelor uzate: După neutralizare, apa este refolosită pentru răcire sau îndepărtarea prafului.
4. Impactul asupra mediului al extracției materiilor prime
Întrebări:
Exploatarea silicei: Distrugerea vegetației și eroziunea solului (de exemplu, deșertificarea în zona de exploatare a siliciului din Ningxia, China).
Producția de cocs: Procesul de cocsificare eliberează substanțe cancerigene precum benzen și hidrocarburi aromatice policiclice.
Răspunsuri
Exploatarea durabilă: Recuperarea zonelor minate și promovarea tehnologiei de utilizare a siliciului de calitate scăzută.
Reductor de biomasă: Experimentați pentru a înlocui cocs cu cărbune și cărbune din coajă de cocos pentru a reduce emisiile de carbon.
5. Politica și presiunile pieței
Modernizarea cadrului de reglementare:
China: Eliminați cuptoarele cu arc scufundat sub {25 000 kVA și modernizați complet cuptoarele cu emisii ultra-scăzute până în 2025.
UE: Reglementările REACH limitează emisiile de metale grele (plumb, cadmiu) și praf.
Bariere comerciale verzi:
Industriile de proces (de exemplu, automotive și energia eoliană) necesită certificare (de exemplu, etichetare EPD) pentru „ferosiliciu cu emisii scăzute de carbon”.
6. Inovare tehnologică și modernizare industrială
(1) Tehnologie de topire cu conținut scăzut de carbon
Test de metalurgie a hidrogenului: înlocuirea unei părți a cocsului cu hidrogen pentru a reduce emisiile de CO₂ (etapa experimentală).
Recuperarea plasmei: reducerea temperaturii de reacție și creșterea eficienței energetice (reducerea consumului de energie cu 15-20%).
(2) Inteligență și economie circulară
Control optimizat cu inteligență artificială: Ajustare în timp real a raportului cuptorului și a temperaturii pentru a reduce pierderile de energie (economii de energie de la 5 până la 10%).
Relația dintre ferosiliciu și fotovoltaică: Unele fabrici din Ningxia (China) folosesc sisteme fotovoltaice pentru a furniza direct producția de ferosiliciu.
(3) Ecologizarea produselor
Ferosiliciu cu conținut scăzut de impurități: reduce poluarea secundară în timpul producției ulterioare de oțel (ex. FeSi75 cu conținut scăzut de aluminiu).
Ferosiliciu reciclat: Reciclat prin reciclarea deșeurilor de oțel și a zgurii de siliciu, ceea ce reduce consumul de resurse primare.
Compararea exemplelor globale
Regiune Beneficii pentru mediu Provocări
Norvegia100% hidroenergie, emisii foarte scăzute de carbon Cost ridicat, dependent de piețele de export
ChinaProducție pe scară largă, iterare rapidă a tehnologiei Dependență de energia pe bază de cărbune, eliminarea treptată a micilor unități de producție
IndiaCosturi reduse cu forța de muncă Respectarea slabă a mediului, probleme grave de poluare
Tendințe viitoare
Integrarea Energiei Curate: Capacitatea de producție de ferrosiliciu va fi concentrată în zonele bogate în energie hidro- și eoliană (de exemplu, Europa de Nord și Yunnan).
Impactul limitării și comerțului asupra emisiilor de carbon: Afacerile cu emisii mari de carbon vor trebui să cumpere certificate, ceea ce va crește costurile și le va obliga să se transforme.
Producție în buclă închisă: modelul va trece de la „resurse - produse - deșeuri” la „resurse - produse - resurse regenerabile”.