白云鄂博矿稀选尾矿提取氧化钪生命周期评价

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在钪制品中,氧化钪(Sc2O3)是较为重要的产品之一,在化工、激光、医疗、激活剂、陶瓷等方面应用广泛,具有广阔的发展空间。而在氧化钪的提炼过程中,资源消耗和废物排放会对环境造成严重的危害。生命周期评价(LCA)是一种对产品或工艺的整个生命周期对环境造成的影响进行定量分析的方法。本文运用生命周期评价(LCA)方法对白云鄂博矿稀选尾矿提取氧化钪过程造成的环境影响进行评价,对实现绿色提取,清洁生产具有重要的意义。本次研究是首次针对氧化钪产品的生命周期评价研究,研究基于中国包头钢铁(集团)有限责任公司(白云鄂博矿控股公司)下属的包钢集团矿山研究院的相关公开资料以及现场调研,来进行白云鄂博矿稀选尾矿提取氧化钪的生命周期评价研究。本研究表明:白云鄂博矿稀选尾矿提取氧化钪生命周期总环境影响潜力大小依次是人类健康非致癌性、全球气候变化、人类健康颗粒、酸化、光化学烟雾形成、资源消耗、人类健康致癌性、生态毒性、富营养化、臭氧消耗。人类健康非致癌性是最主要的环境影响类型,占总环境影响值的33.98%,总特征化值为4.13E-04 CTUh。全球气候变化次之,占比为15.20%,总特征化值为3.78E+03 kgCO2-Equiv.。各个阶段总环境影响值大小顺序依次为铁浮选,二次选铁,混合浮选,铌浮选等,其分别占总环境影响值的31.72%,21.87%,10.50%,9.61%。在氧化钪冶炼过程中,草酸沉淀是造成环境影响的关键流程,在沉淀过程中,草酸用量不仅影响沉淀率和纯度,也是影响环境的重要因素。在温度为80℃,PH为1.5的反应条件下,选择10ml的草酸用量较为合适,既能保证草酸钪的沉淀率和纯度,且对环境污染较小。对提取氧化钪全生命周期过程中的主要阶段的投入物料对人类健康非致癌性、全球气候变化、酸化的敏感度进行分析。结果表明,在铁浮选阶段,对三种环境影响类型敏感度最高的物质为蒸汽,敏感度分别为3.380%,2.630%,2.310%。对其敏感度最低的为水,敏感度分别为0.002%,0.003%,0.001%。在调浆常压酸浸,加压酸浸,萃取富集阶段,对三种环境影响类型敏感度最低的为电,敏感度最高的物质分别为硫酸,蒸汽和萃取剂。
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