铜、钨尾矿资源化过程生命周期评价研究

来源 :江西理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zjwx2008
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本论文运用生命周期评价方法,以铜、钨尾矿及其资源化工艺为研究对象,采取实地考察结合相关资料的方式,对其资源化过程中的原料、能源等输入输出流进行了定性和定量的研究,得到数据清单,利用eFootprint在线分析软件进行了环境影响评价的研究。主要研究了铜尾矿堆存、铜尾矿制备泡沫陶瓷、钨尾矿再选回收钨精矿和钨尾矿再选回收钨精矿剩余的钨二次尾矿为原料制备蒸压加气混凝土过程中产生的环境影响研究,其中钨尾矿再选回收钨精矿原工艺对比优化工艺、钨二次尾矿制备蒸压加气混凝土与传统蒸压加气混凝土生产进行对比。通过量化过尾矿资源化过程中各个阶段的物料、能源消耗以及污染物的排放等,分析确定过程中对环境影响最严重的阶段及环境影响指标,明确所需要优化的阶段和处理手段。本论文的主要结论如下所示:(1)构建了铜、钨尾矿堆存生命周期评价模型,用干法堆存1t的尾矿,对环境的影响主要是尾矿库占地后少消耗的CO2及废水的正常/正常排放以及溢流水的排放。在eFootprint在线分析软件上建立为库堆存的环境影响模型,计算得到铜、钨尾矿堆存的环境影响的生命周期评价(LCA)结果。由最后的LCA结果可以得知,铜、钨尾矿堆存对环境有较大影响,故将铜、钨尾矿资源化利用是非常好的减少尾矿堆存影响的办法。(2)构建生产1 m3铜尾矿泡沫陶瓷的生命周期模型,生产过程主要涉及粉磨和混料单元过程、烧成及切割单元过程以及制胚及干燥单元过程。在铜尾矿泡沫陶瓷生产过程中环境影响最大的均是粉磨和混料单元过程,主要是全球变暖潜值(GWP)、水资源消耗(WU)和初级能源消耗(PED)这三个环境影响数值较大。在粉磨和混料单元过程中,水泥在PED和GWP的贡献最高,自来水在WU的贡献最高。为了减少铜尾矿泡沫陶瓷生产过程中的环境影响,不仅可以采用更加绿色的物料来减少消耗水泥等原料造成的环境影响,还可以升级工艺和设备来减少消耗自来水造成的环境影响。(3)构建全浮选工艺和重选-浮选联合工艺再选回收1kg钨精矿生命周期模型并对比二者对环境的影响。从结果得出,重选-浮选联合工艺对比全浮选工艺来说,不仅浮选药剂的使用量减少、成本降低,环境污染也减少了,因此对比全浮选工艺,优先选择重选-浮选联合工艺来再选回收1 kg钨精矿。在保证产品质量的前提下,探索更高效、环境友好的浮选药剂能更好的降低再选回收钨精矿过程对环境的影响。(4)构建传统蒸压加气混凝土方法和钨二次尾矿蒸压加气混凝土方法生产1 m3蒸压加气混凝土生命周期评价模型并对比两种方法生产过程对环境影响。从结果得出,钨二次尾矿在生产蒸压加气混凝土的过程中环境影响更小,且减少了砂、水泥等物料的消耗,因此对比传统蒸压加气混凝土生产,优先选择钨二次尾矿蒸压加气混凝土方法生产。在保证产品质量的前提下,为了达到清洁生产、节能减排的目的,采用对绿色物料替代原料能更好的减少蒸压加气混凝土生产过程对环境的影响。
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