中國粉體網(wǎng)訊 回顧2017,是艱難的一年,特別是對于工業(yè)領(lǐng)域來說。
2017年的環(huán)保大督查,波及的范圍特別大,受影響的省市也特別多,北京、山東、河北等多個地方的工業(yè)已經(jīng)被查封,很多的企業(yè)出現(xiàn)衛(wèi)生不達(dá)標(biāo)、排放量不合理、設(shè)備不環(huán)保等問題。
眾所周知,環(huán)境保護(hù)最終的目的就是為了人類的健康發(fā)展。但我國在發(fā)展工業(yè)的同時,直接或間接地對環(huán)境造成了污染,出現(xiàn)了資源浪費、廢棄料丟棄等一系列問題。這些問題的存在必將會產(chǎn)生不必要的人力、物力以及財力,進(jìn)而造成我國不必要資金消耗。為此,發(fā)展工業(yè)的同時做到廢棄資源的循環(huán)利用就勢在必行。
本文以環(huán)保為切入點,以鋰輝石行業(yè)為例,分析我國工業(yè)固體廢料處理時出現(xiàn)的問題、礦渣處理及制備可再生能源等情況,希望能為今后工業(yè)廢料的處理作一個參考。
魚和熊掌能否兼得?——鋰輝石礦渣的“改性”之路
如何做到兩者兼顧,發(fā)展工業(yè)的同時,又能保障資源合理利用?
鋰輝石資源簡述
鋰輝石是最重要的鋰礦物資源之一,我國的鋰輝石礦資源豐富,目前位居世界第二,主要分布在四川、新疆、江西和湖南等地。鋰資源在當(dāng)今社會的應(yīng)用越來越廣泛,特別是碳酸鋰應(yīng)用方面以及當(dāng)前鋰電業(yè)的發(fā)展上。目前提取鋰的手法分為鋰礦石和鹽湖鹵水。由于我國的鹽湖鹵水分布地點相對偏遠(yuǎn),而鋰礦石資源分布廣泛,所以礦石提鋰成為了我國選鋰的主要方法。
鋰輝石礦物成分
鋰輝石礦渣概述
鋰輝石提取碳酸鋰,主要用于光伏行業(yè),但提取過的鋰礦石便成為了廢料,如何對廢料進(jìn)行處理成為了我國當(dāng)前的問題,特別是當(dāng)今環(huán)保壓力的“重創(chuàng)”之下。這些鋰輝石礦渣如果任意堆放,不但要占據(jù)土地,還要找人看管,而且,在特殊天氣還會造成隨風(fēng)易逝,隨雨易流的情況,造成環(huán)境、水體的污染,長此以往,并將危害人類安全,導(dǎo)致無法預(yù)料的結(jié)果。在當(dāng)今環(huán)保督查的壓力之下,如何處理好工業(yè)廢料,成為當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域需要解決的重要問題之一——改善生活環(huán)境,合理循環(huán)利用固體廢料,防止環(huán)保督查進(jìn)入“白熱化”。
鋰輝石礦渣化學(xué)成分
目前主要處理方法及缺點
目前的主要處理途徑有兩種方法:一是:與水泥復(fù)合成為混凝土,二是:與其它硅酸鹽復(fù)合制備強化陶瓷。但這兩種方法都存在回收利用有限、無法解決環(huán)境問題以及商業(yè)附加值低的缺點。
針對鋰輝石礦渣回收出現(xiàn)的問題,為了更好處理鋰輝石礦渣,對鋰輝石礦渣做了如下的研究:
采用熔融共混的方法制備得到聚酸乳(PLA)/鋰輝石礦渣復(fù)合材料和熱塑性聚酯彈性體(TPEE)/鋰輝石復(fù)合材料,然后進(jìn)一步對鋰輝石進(jìn)行不同的化學(xué)改性,以提高鋰輝石礦渣的增強效果。
1、將鋰輝石礦渣進(jìn)行堿處理,然后提取其中的二氧化硅,并制備得到無定型的二氧化硅納米粒子,與PLA熔融共混制備得到復(fù)合材料。結(jié)果表明:經(jīng)過化學(xué)處理的鋰輝石礦渣不但可以增加PLA的楊氏模量,還可以大幅提升拉伸強度。
2、利用聚乙二醇(PEG)對鋰輝石礦渣進(jìn)行表面改性,并通過熔融共混制備了鋰輝石礦渣/TPEE復(fù)合材料和PEG改性的鋰輝石礦渣/TPEE復(fù)合材料。結(jié)果表明:純TPEE中硬段部分以納米級的晶粒均勻的分布在軟段之中,而鋰輝石礦渣和PEG改性的鋰輝石礦渣的加入對TPEE中的硬段部分都起到了異相成核作用,楊氏模量和屈服強度都得到了增加。
3、將石墨烯和鋰輝石礦渣通過化學(xué)改性制得復(fù)合材料,利用XPS(X射線光電子能譜)深入分析了復(fù)合材料化學(xué)鍵的組成,并利用AFM表征了鋰輝石礦渣/石墨烯復(fù)合材料的微觀形貌,表明了石墨烯和鋰輝石礦渣發(fā)生了化學(xué)鍵合,并且石墨烯緊密地“貼在”鋰輝石礦渣的表面。然后再通過熔融共混的方法制備得到復(fù)合材料。利用旋轉(zhuǎn)流變儀和萬能電子拉力機(jī)對復(fù)合材料進(jìn)行分析,表明鋰輝石礦渣/石墨烯/TPEE復(fù)合材料彈性和粘性上均有了明顯的提高。
通過上面的方法可知,只要運用合理的方法,鋰輝石礦渣也可以得到很好的運用。不僅鋰輝石礦渣如此,其他的工業(yè)廢料也可以通過相應(yīng)的手法得到更好的應(yīng)用,英雄不會無用武之地。魚和熊掌是可以兼得的!
杜絕“撿了西瓜、丟了芝麻”
針對上述方面的研究之后我們發(fā)現(xiàn):隨著人們生活水平的提高以及開采技術(shù)的進(jìn)步,我國的資源需求以及消耗正在與日俱增,原料開采和利用率普遍提升。雖然現(xiàn)在我們已經(jīng)開始重視廢棄物的利用問題,但我國對廢棄料處理和利用方面做得還不夠好。我國大部分企業(yè)在生產(chǎn)和輸出的時候,往往只看重“西瓜”,卻忘記了身后的“芝麻”。
當(dāng)今,我國鋰輝石工業(yè)廢料的“重生”之路還處在發(fā)展過程中的初期,未來的發(fā)展之道路充滿荊棘、任重道遠(yuǎn)。
為此我們應(yīng)該:
1、加大工業(yè)廢料處理的關(guān)注力度。
2、制定更多相關(guān)文件和政策。
3、加強督導(dǎo)和監(jiān)管能力。
4、企業(yè)生產(chǎn)和員工輸出上也要做到嚴(yán)格要求。
5、合理的加工手法
不能為了一己之“利”一己之私而讓更多的人承受更大的代價,保護(hù)環(huán)境,人人有責(zé),杜絕養(yǎng)成“撿了西瓜,丟了芝麻”的惡性循環(huán)。
參考文章:鋰輝石礦渣的循環(huán)利用及其復(fù)合材料的制備。