في إنتاجصبغات المغنيسيوم، يجب أن يمر تحقيق متطلبات حماية البيئة من خلال العملية بأكملها من الذوبان والصب والمعالجة اللاحقة، ومعالجة غازات الدخان الذوبان هي حلقة رئيسية.فيما يلي توضيح من جانبين: نظام تدابير حماية البيئة وتكنولوجيا معالجة غازات الدخان
一تدابير حماية البيئة لجميع عملياتصب المغنيسيومالإنتاج
1. وصلة الصهر: مكافحة التلوث من المصدر وتحسين الطاقة
تكنولوجيا الصهر منخفضة التلوث
استخدام صهارة حماية الغازات الخاملة (مثل غاز CO2 ، SF6 المختلط) لتحل محل تدفق الملح الفلورايد التقليدي وتقليل انبعاث الغازات السامة مثل الفلورايد الهيدروجيني (HF) والكلور (Cl2).مثلاً، يستخدم مصنع ألماني حماية CO2 + 0.1٪ SF6 ، ويتم خفض تركيز الفلورايد في غاز الدخان من 50mg/m3 إلى أقل من 5mg/m3 (معيار الانبعاثات في الاتحاد الأوروبي هو 10mg/m3).
تعزيز استخدام أفران الذوبان الكهربائية لتحل محل أفران النفط، وزيادة معدل تحويل الطاقة إلى 85٪ (أفران النفط حوالي 60٪) ، وخفض انبعاثات NOx بنسبة 40٪ إلى 60٪.
استعادة النفايات ومراقبة استهلاك الطاقة
إنشاء نظام دوران مغلق لمعالجة رقائق المغنيسيوم ومواد البوابات ومواد النفايات الأخرى من خلال سحق - فحص - إعادة الصهر ، مع معدل استرداد أكثر من 95 ٪.شركة محلية تقلل انبعاثات النفايات الصلبة بنسبة 2،000 طن واستهلاك الطاقة بنسبة 12٪ سنويا من خلال تكنولوجيا إعادة صهر النفايات المباشرة.
2الصب والمعالجة اللاحقة: ابتكار العمليات للحد من التلوث
عملية قطع أقل/لا عملية قطع
صب الضغط العالي يحقق تشكيل شبه صافي منصبغات المغنيسيوم(التسامح الأبعاد ± 0.1mm) ، يقلل من عمليات التصنيع، يقلل من استخدام سائل القطع بنسبة 70٪، ويقلل من توليد النفايات بنسبة 50٪.
معالجة السطح الأخضر
استخدم التجاوز الخالي من الكروم (مثل معالجة السيلان، فيلم تحويل الأرض النادرة) بدلاً من التصفيح الكهربائي للكروم الستة الكفاءات.وتقلل COD للمياه العادمة (الطلب الكيميائي للأكسجين) من 500mg/L إلى أقل من 100mg/Lعلى سبيل المثال ، تستخدم بطارية سيارة طاقة جديدة طبقة سيلان ، والتي لديها اختبار رش الملح لمدة 1000 ساعة دون تآكل ، وتقلل من تكاليف معالجة مياه الصرف الصحي بنسبة 30٪.
3إدارة النفايات الشاملة
معالجة مياه الصرف الصحي
إنشاء نظام معالجة على ثلاثة مستويات: خزان تنظيمي (تعطي قيمة الحموضة المحايدة) → هطول كيميائي (إزالة أيونات المعادن الثقيلة) → تصفية غشاء (معدل إزالة COD 90٪) ،يمكن إعادة استخدام مياه الصرف الصحي في نظام التبريد، ومعدل إعادة استخدام المياه يصل إلى 85%.
تصنيف والتخلص من النفايات الصلبة
بعد أن يتم فصل الخردة الذوبان مغناطيسيا لاستعادةالمغنيسيومالمعدن ، يتم استخدام الخامات المتبقية لإنتاج مواد مقاومة للحريق ؛ يتم تجديد عامل إطلاق النفايات عن طريق التقطير وبلغ معدل الاسترداد 80٪.
二التكنولوجيا الأساسيةالمغنيسيوممعالجة غازات الدخان
1تكوين وغازات الدخان وخصائصها
الملوثات الرئيسية: غبار MgO (يحتوي على 60-70٪) ، الفلورايد (HF ، MgF2) ، بخار المعادن (مثل Zn ، Pb) والمواد العضوية المتطايرة (منتجات تحلل عامل الإفراج).
خصائص غازات الدخان: درجة حرارة عالية (300-500 درجة مئوية) ، حجم جسيمات الغبار الدقيقة (0.1-10μm) ، والفلوريد الغاز القاسي التآكل.
2تقنيات المعالجة الشائعة ومجموعات العمليات
(1) تكنولوجيا التنقية الجافة
إزالة الغبار في الأكياس + امتصاص الكربون المنشط
مبدأ: يتم تبريد غاز الدخان أولاً إلى 120-150 درجة مئوية بواسطة غلاية حرارة النفايات ، ثم يتم تمريره من خلال كيس جمع الغبار (مواد كيس المرشح هي PTFE ، وكفاءة التصفية ≥ 99.9٪) لإزالة غبار MgO ،وأخيرا من خلال برج امتصاص الكربون المنشط لإزالة الفلورايد والملوثات العضوية.
حالة: مصنع محور عجلات سبائك المغنيسيوم يتبنى هذه العملية وتركيز انبعاثات الغبار هو < 10mg / m3 وفلوريد هو < 1mg / m3 ،والتي تلبي قيم الحد الأقصى للانبعاثات الخاصة في "معيار انبعاثات الملوثات الهوائية في الفرن الصناعي" الصيني (GB 9078-1996).
المحاصيل الكهربائية + إزالة الفلورين الجاف
المبدأ: يستخدم المستنقع الكهربائي (ESP) حقل كهربائي عالي الجهد لالتقاط الغبار (كفاءة ≥99٪) ،ثم ينتج CaF2 (كفاءة التفاعل ≥95%) عن طريق رش مسحوق الكالسيوم (CaO) و HF، وأخيرا يتم التقاط المنتج بواسطة كيس جمع الغبار.
المزايا: مناسبة لسيناريوهات حجم غازات الدخان الكبيرة (> 100000 متر / ساعة) ، وتكلفة مسحوق الكالسيوم المنخفضة (حوالي 500 يوان / طن) ، ولكن يجب إيلاء الاهتمام للتخلص من النفايات الصلبة CaF2.
(2) تكنولوجيا التنقية الرطبة
المكنسة + إزالة الضباب + معالجة المحايدة
العملية:
يمر غاز الدخان عبر المكنسة (الرش محلول NaOH ، pH = 10-12) لامتصاص HF ويتفاعل لإنتاج NaF.
يزيل الـ Demister (شبكة الأسلاك أو لوحة الإعصار) بخار الماء ، محتوى قطرات < 50mg/m3 ؛
بعد مرور مياه الصرف الصحي من خلال خزان التحييد (إضافة H2SO4 لضبط الـ pH إلى 6-9) ، يتم إزالة Mg (OH) 2 والرواسب الأخرى من خلال خزان الرواسب.
الكفاءة: معدل إزالة الفلورايد ≥98٪ ، الغبار ≤5mg / m3 ، ولكن هناك حاجة إلى نظام معالجة مياه الصرف الصحي ، وهناك مشكلة غاز الدخان "الريشة البيضاء" (تكثيف بخار الماء).
(3) عملية مركبة متكاملة
إعادة استرداد الحرارة النفايات + إزالة الغبار الجاف + إزالة الفلورين الرطب
سيناريو التطبيق: خط إنتاج صب المغنيسيوم الراقي (مثل أجزاء الطيران) ، يتطلب انبعاثات منخفضة للغاية للملوثات (الغبار ≤ 5mg/m3 ، الفلورايد ≤ 0.5mg/m3).
النقاط التقنية:
تستعيد غازات الدخان حرارة غازات الدخان لتسخين هواء الاحتراق مسبقًا، مع معدل توفير طاقة يتراوح بين 15٪ و 20٪.
يستخدم الجزء الجاف كيسًا للغبار (دقة كيس المرشح 0.2μm) ؛
يستخدم القسم الرطب غسولًا من مرحلتين (حلول NaOH + Na2S) لضمان إزالة الفلورايدات بعمق.
三- تكنولوجيا حماية البيئة الابتكارات والاتجاهات
1- تطوير تدفقات جديدة صديقة للبيئة
تطوير تدفقات خالية من الفلور (مثل نظام MgO-CaO-Al2O3) للحد من انبعاثات الفلورايد من المصدر.تدفق أكسيد مركب طورته شركة يابانية يقلل من تركيز الفلورايد في غازات الدخان إلى أقل من 1mg/m3، ويمكن استخدام الخردة مباشرة كمواد الرصيف.
2نظام مراقبة غازات الدخان الذكي
نشر أدوات المراقبة عبر الإنترنت (مثل أجهزة مراقبة الغبار بالليزر ومحللات الفلورايد تحت الحمراء) لضبط معايير معدات إزالة الغبار وإزالة الكبريت في الوقت الحقيقي.تستخدم محطة صب سبيكة المغنيسيوم نظام تحكم PLC للسيطرة على تقلبات استهلاك الطاقة في معالجة غازات الدخان ضمن نطاق ± 5٪، توفير 100،000 كيلوواط في الساعة من الكهرباء سنويا.
3إدارة البصمة الكربونية والحياد الكربوني
بعض الشركات تعوض انبعاثات الكربون في عملية الصهر عن طريق شراء الكهرباء الخضراء وتثبيت محطات توليد الطاقة الكهروضوئية.ورشة عمل صب المغنيسيوم في مصنع تيسلا في شانغهاي تستخدم 100% من الكهرباء المتجددة، وانبعاثات الكربون من نظام معالجة غازات الدخان أقل بنسبة 80٪ من تلك من العمليات التقليدية.
ملخص: من "معالجة نهاية الأنابيب" إلى "التصنيع الأخضر"
الحماية البيئية لإنتاج صب المغنيسيوم تحتاج إلى أن تكون مدفوعة بـ "الابتكار التكنولوجي + تحسين الإدارة":احتياجات معالجة غازات الدخان الذوبان لاختيار العمليات الجافة / الرطبة / المركبة وفقًا لقدرة الإنتاج ومتطلبات الانبعاثات، والإنتاج النظيف (مثل الصهر الخالي من الفلور وإعادة تدوير النفايات) يجب أن يتم تنفيذه طوال العملية.مع تصاعد معايير حماية البيئة (مثل الحدود الخاصة للانبعاثات لصناعة المغنيسيوم التي تخطط الصين لتنفيذها في عام 2025)، تكنولوجيا إنتاج الصب المغنيسيوم منخفضة التلوث منخفضة الطاقة ستصبح القدرة التنافسية الأساسية للوصول إلى الصناعة.
البريد الإلكتروني:cast@ebcastings.com
في إنتاجصبغات المغنيسيوم، يجب أن يمر تحقيق متطلبات حماية البيئة من خلال العملية بأكملها من الذوبان والصب والمعالجة اللاحقة، ومعالجة غازات الدخان الذوبان هي حلقة رئيسية.فيما يلي توضيح من جانبين: نظام تدابير حماية البيئة وتكنولوجيا معالجة غازات الدخان
一تدابير حماية البيئة لجميع عملياتصب المغنيسيومالإنتاج
1. وصلة الصهر: مكافحة التلوث من المصدر وتحسين الطاقة
تكنولوجيا الصهر منخفضة التلوث
استخدام صهارة حماية الغازات الخاملة (مثل غاز CO2 ، SF6 المختلط) لتحل محل تدفق الملح الفلورايد التقليدي وتقليل انبعاث الغازات السامة مثل الفلورايد الهيدروجيني (HF) والكلور (Cl2).مثلاً، يستخدم مصنع ألماني حماية CO2 + 0.1٪ SF6 ، ويتم خفض تركيز الفلورايد في غاز الدخان من 50mg/m3 إلى أقل من 5mg/m3 (معيار الانبعاثات في الاتحاد الأوروبي هو 10mg/m3).
تعزيز استخدام أفران الذوبان الكهربائية لتحل محل أفران النفط، وزيادة معدل تحويل الطاقة إلى 85٪ (أفران النفط حوالي 60٪) ، وخفض انبعاثات NOx بنسبة 40٪ إلى 60٪.
استعادة النفايات ومراقبة استهلاك الطاقة
إنشاء نظام دوران مغلق لمعالجة رقائق المغنيسيوم ومواد البوابات ومواد النفايات الأخرى من خلال سحق - فحص - إعادة الصهر ، مع معدل استرداد أكثر من 95 ٪.شركة محلية تقلل انبعاثات النفايات الصلبة بنسبة 2،000 طن واستهلاك الطاقة بنسبة 12٪ سنويا من خلال تكنولوجيا إعادة صهر النفايات المباشرة.
2الصب والمعالجة اللاحقة: ابتكار العمليات للحد من التلوث
عملية قطع أقل/لا عملية قطع
صب الضغط العالي يحقق تشكيل شبه صافي منصبغات المغنيسيوم(التسامح الأبعاد ± 0.1mm) ، يقلل من عمليات التصنيع، يقلل من استخدام سائل القطع بنسبة 70٪، ويقلل من توليد النفايات بنسبة 50٪.
معالجة السطح الأخضر
استخدم التجاوز الخالي من الكروم (مثل معالجة السيلان، فيلم تحويل الأرض النادرة) بدلاً من التصفيح الكهربائي للكروم الستة الكفاءات.وتقلل COD للمياه العادمة (الطلب الكيميائي للأكسجين) من 500mg/L إلى أقل من 100mg/Lعلى سبيل المثال ، تستخدم بطارية سيارة طاقة جديدة طبقة سيلان ، والتي لديها اختبار رش الملح لمدة 1000 ساعة دون تآكل ، وتقلل من تكاليف معالجة مياه الصرف الصحي بنسبة 30٪.
3إدارة النفايات الشاملة
معالجة مياه الصرف الصحي
إنشاء نظام معالجة على ثلاثة مستويات: خزان تنظيمي (تعطي قيمة الحموضة المحايدة) → هطول كيميائي (إزالة أيونات المعادن الثقيلة) → تصفية غشاء (معدل إزالة COD 90٪) ،يمكن إعادة استخدام مياه الصرف الصحي في نظام التبريد، ومعدل إعادة استخدام المياه يصل إلى 85%.
تصنيف والتخلص من النفايات الصلبة
بعد أن يتم فصل الخردة الذوبان مغناطيسيا لاستعادةالمغنيسيومالمعدن ، يتم استخدام الخامات المتبقية لإنتاج مواد مقاومة للحريق ؛ يتم تجديد عامل إطلاق النفايات عن طريق التقطير وبلغ معدل الاسترداد 80٪.
二التكنولوجيا الأساسيةالمغنيسيوممعالجة غازات الدخان
1تكوين وغازات الدخان وخصائصها
الملوثات الرئيسية: غبار MgO (يحتوي على 60-70٪) ، الفلورايد (HF ، MgF2) ، بخار المعادن (مثل Zn ، Pb) والمواد العضوية المتطايرة (منتجات تحلل عامل الإفراج).
خصائص غازات الدخان: درجة حرارة عالية (300-500 درجة مئوية) ، حجم جسيمات الغبار الدقيقة (0.1-10μm) ، والفلوريد الغاز القاسي التآكل.
2تقنيات المعالجة الشائعة ومجموعات العمليات
(1) تكنولوجيا التنقية الجافة
إزالة الغبار في الأكياس + امتصاص الكربون المنشط
مبدأ: يتم تبريد غاز الدخان أولاً إلى 120-150 درجة مئوية بواسطة غلاية حرارة النفايات ، ثم يتم تمريره من خلال كيس جمع الغبار (مواد كيس المرشح هي PTFE ، وكفاءة التصفية ≥ 99.9٪) لإزالة غبار MgO ،وأخيرا من خلال برج امتصاص الكربون المنشط لإزالة الفلورايد والملوثات العضوية.
حالة: مصنع محور عجلات سبائك المغنيسيوم يتبنى هذه العملية وتركيز انبعاثات الغبار هو < 10mg / m3 وفلوريد هو < 1mg / m3 ،والتي تلبي قيم الحد الأقصى للانبعاثات الخاصة في "معيار انبعاثات الملوثات الهوائية في الفرن الصناعي" الصيني (GB 9078-1996).
المحاصيل الكهربائية + إزالة الفلورين الجاف
المبدأ: يستخدم المستنقع الكهربائي (ESP) حقل كهربائي عالي الجهد لالتقاط الغبار (كفاءة ≥99٪) ،ثم ينتج CaF2 (كفاءة التفاعل ≥95%) عن طريق رش مسحوق الكالسيوم (CaO) و HF، وأخيرا يتم التقاط المنتج بواسطة كيس جمع الغبار.
المزايا: مناسبة لسيناريوهات حجم غازات الدخان الكبيرة (> 100000 متر / ساعة) ، وتكلفة مسحوق الكالسيوم المنخفضة (حوالي 500 يوان / طن) ، ولكن يجب إيلاء الاهتمام للتخلص من النفايات الصلبة CaF2.
(2) تكنولوجيا التنقية الرطبة
المكنسة + إزالة الضباب + معالجة المحايدة
العملية:
يمر غاز الدخان عبر المكنسة (الرش محلول NaOH ، pH = 10-12) لامتصاص HF ويتفاعل لإنتاج NaF.
يزيل الـ Demister (شبكة الأسلاك أو لوحة الإعصار) بخار الماء ، محتوى قطرات < 50mg/m3 ؛
بعد مرور مياه الصرف الصحي من خلال خزان التحييد (إضافة H2SO4 لضبط الـ pH إلى 6-9) ، يتم إزالة Mg (OH) 2 والرواسب الأخرى من خلال خزان الرواسب.
الكفاءة: معدل إزالة الفلورايد ≥98٪ ، الغبار ≤5mg / m3 ، ولكن هناك حاجة إلى نظام معالجة مياه الصرف الصحي ، وهناك مشكلة غاز الدخان "الريشة البيضاء" (تكثيف بخار الماء).
(3) عملية مركبة متكاملة
إعادة استرداد الحرارة النفايات + إزالة الغبار الجاف + إزالة الفلورين الرطب
سيناريو التطبيق: خط إنتاج صب المغنيسيوم الراقي (مثل أجزاء الطيران) ، يتطلب انبعاثات منخفضة للغاية للملوثات (الغبار ≤ 5mg/m3 ، الفلورايد ≤ 0.5mg/m3).
النقاط التقنية:
تستعيد غازات الدخان حرارة غازات الدخان لتسخين هواء الاحتراق مسبقًا، مع معدل توفير طاقة يتراوح بين 15٪ و 20٪.
يستخدم الجزء الجاف كيسًا للغبار (دقة كيس المرشح 0.2μm) ؛
يستخدم القسم الرطب غسولًا من مرحلتين (حلول NaOH + Na2S) لضمان إزالة الفلورايدات بعمق.
三- تكنولوجيا حماية البيئة الابتكارات والاتجاهات
1- تطوير تدفقات جديدة صديقة للبيئة
تطوير تدفقات خالية من الفلور (مثل نظام MgO-CaO-Al2O3) للحد من انبعاثات الفلورايد من المصدر.تدفق أكسيد مركب طورته شركة يابانية يقلل من تركيز الفلورايد في غازات الدخان إلى أقل من 1mg/m3، ويمكن استخدام الخردة مباشرة كمواد الرصيف.
2نظام مراقبة غازات الدخان الذكي
نشر أدوات المراقبة عبر الإنترنت (مثل أجهزة مراقبة الغبار بالليزر ومحللات الفلورايد تحت الحمراء) لضبط معايير معدات إزالة الغبار وإزالة الكبريت في الوقت الحقيقي.تستخدم محطة صب سبيكة المغنيسيوم نظام تحكم PLC للسيطرة على تقلبات استهلاك الطاقة في معالجة غازات الدخان ضمن نطاق ± 5٪، توفير 100،000 كيلوواط في الساعة من الكهرباء سنويا.
3إدارة البصمة الكربونية والحياد الكربوني
بعض الشركات تعوض انبعاثات الكربون في عملية الصهر عن طريق شراء الكهرباء الخضراء وتثبيت محطات توليد الطاقة الكهروضوئية.ورشة عمل صب المغنيسيوم في مصنع تيسلا في شانغهاي تستخدم 100% من الكهرباء المتجددة، وانبعاثات الكربون من نظام معالجة غازات الدخان أقل بنسبة 80٪ من تلك من العمليات التقليدية.
ملخص: من "معالجة نهاية الأنابيب" إلى "التصنيع الأخضر"
الحماية البيئية لإنتاج صب المغنيسيوم تحتاج إلى أن تكون مدفوعة بـ "الابتكار التكنولوجي + تحسين الإدارة":احتياجات معالجة غازات الدخان الذوبان لاختيار العمليات الجافة / الرطبة / المركبة وفقًا لقدرة الإنتاج ومتطلبات الانبعاثات، والإنتاج النظيف (مثل الصهر الخالي من الفلور وإعادة تدوير النفايات) يجب أن يتم تنفيذه طوال العملية.مع تصاعد معايير حماية البيئة (مثل الحدود الخاصة للانبعاثات لصناعة المغنيسيوم التي تخطط الصين لتنفيذها في عام 2025)، تكنولوجيا إنتاج الصب المغنيسيوم منخفضة التلوث منخفضة الطاقة ستصبح القدرة التنافسية الأساسية للوصول إلى الصناعة.
البريد الإلكتروني:cast@ebcastings.com
