作者:挪威科技大学斯坦纳·勃兰特 Trine Asklund Larssen研究了金属生产中不同种类的矿石如何影响能源使用和排放
信用:SINTEF文森特·卡纳吉尔 在挪威,金属生产约占温室气体排放的10%
“为了帮助实现气候目标,金属工业需要减少排放,”特里恩·阿斯克伦·拉尔森说,她最近因在锰矿方面的工作获得了NTNU大学的博士学位
挪威的金属生产已经是世界上最清洁的生产之一,而且将来会变得更加清洁
许多措施包括观察不同类型矿石的生产影响
“我们在挪威生产的金属类型之一是含有锰金属的合金,”拉森说
合金是各种金属的混合物,用于许多不同的应用
挪威生产的锰合金主要用作炼钢的成分
他们使钢变得坚固和坚硬
挪威几乎出口所有这些产品
比较两种矿石 “我调查了两种类型的锰矿——加蓬的康米洛矿和南非的恩楚尼矿——以发现金属生产过程中的温室气体排放量很大
锰的生产是在大型熔炉中进行的,在这里加入锰矿和焦炭形式的碳并加热
对我们大多数人来说,所有类型的矿石看起来都差不多
但事实并非如此
信用:特里尼·阿斯克伦·拉尔森,NTNU / SINTEF “原材料从熔炉的顶部进料,重力使它们向下移动
电能是通过电极提供的,这意味着炉膛底部的温度非常高,”拉森解释说
当原材料进入熔炉时,它们一起熔化成我们所说的炉渣
在熔炉的底部,炉渣与碳反应生成金属
一些反应是关键 “在熔炉中会发生很多反应,但其中一些会对能耗和二氧化碳排放产生很大影响
拉尔森说:“矿石和熔炉中的气体之间的某些反应尤其重要。”
炉子里的气体主要是二氧化碳和一氧化碳的混合物
拉森能够在实验室中以较小的规模模拟熔炉中发生的过程,以了解不同的热量、气体含量、矿石类型和大小以及其他几个因素如何影响排放
“我们发现,这两种不同类型的矿石在受热时表现非常不同
它们经历了不同的反应,这些反应在不同的温度和速度下进行,导致两种矿石之间不同的能量消耗
拉森说:“这两种矿石在用于锰生产时也会产生不同类型的废气。”
图示为生产锰合金的熔炉
信用:特里尼·阿斯克伦·拉尔森,NTNU / SINTEF 一种比另一种干净 总的来说,与康米洛克矿石相比,恩瓦尼矿石会产生更高的温室气体排放和更高的能源消耗
使用废矿石生产的气体也含有更多的能量,这反映了炉子中更高的能量消耗
拉森说:“对于这两种矿石来说,如果使用的矿石尺寸较小,能耗和温室气体排放就会更低。”
因此,矿石的大小是另一个因素
研究结果可能有助于该部门进一步减少排放
特里恩·阿斯克伦·拉尔森说,炉子里有很多反应,但只有少数对能耗和排放有很大影响
信用:SINTEF文森特·卡纳吉尔 选择矿石进行生产需要考虑许多因素
这些包括能源消耗和温室气体排放,但也包括产品成分以及最后但同样重要的生产安全
一般来说,行业需要使用不同矿石的混合物来满足这些要求
拉尔森作为海夫研究中心的一部分完成了她的博士项目
高效能由来自许多不同行业的合作伙伴组成,主要目标是提高能源效率和减少温室气体排放
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