中国粉体网讯 回顾2017,是艰难的一年,特别是对于工业领域来说。
2017年的环保大督查,波及的范围特别大,受影响的省市也特别多,北京、山东、河北等多个地方的工业已经被查封,很多的企业出现卫生不达标、排放量不合理、设备不环保等问题。
众所周知,环境保护最终的目的就是为了人类的健康发展。但我国在发展工业的同时,直接或间接地对环境造成了污染,出现了资源浪费、废弃料丢弃等一系列问题。这些问题的存在必将会产生不必要的人力、物力以及财力,进而造成我国不必要资金消耗。为此,发展工业的同时做到废弃资源的循环利用就势在必行。
本文以环保为切入点,以锂辉石行业为例,分析我国工业固体废料处理时出现的问题、矿渣处理及制备可再生能源等情况,希望能为今后工业废料的处理作一个参考。
鱼和熊掌能否兼得?——锂辉石矿渣的“改性”之路
如何做到两者兼顾,发展工业的同时,又能保障资源合理利用?
锂辉石资源简述
锂辉石是最重要的锂矿物资源之一,我国的锂辉石矿资源丰富,目前位居世界第二,主要分布在四川、新疆、江西和湖南等地。锂资源在当今社会的应用越来越广泛,特别是碳酸锂应用方面以及当前锂电业的发展上。目前提取锂的手法分为锂矿石和盐湖卤水。由于我国的盐湖卤水分布地点相对偏远,而锂矿石资源分布广泛,所以矿石提锂成为了我国选锂的主要方法。
锂辉石矿物成分
锂辉石矿渣概述
锂辉石提取碳酸锂,主要用于光伏行业,但提取过的锂矿石便成为了废料,如何对废料进行处理成为了我国当前的问题,特别是当今环保压力的“重创”之下。这些锂辉石矿渣如果任意堆放,不但要占据土地,还要找人看管,而且,在特殊天气还会造成随风易逝,随雨易流的情况,造成环境、水体的污染,长此以往,并将危害人类安全,导致无法预料的结果。在当今环保督查的压力之下,如何处理好工业废料,成为当前工业领域需要解决的重要问题之一——改善生活环境,合理循环利用固体废料,防止环保督查进入“白热化”。
锂辉石矿渣化学成分
目前主要处理方法及缺点
目前的主要处理途径有两种方法:一是:与水泥复合成为混凝土,二是:与其它硅酸盐复合制备强化陶瓷。但这两种方法都存在回收利用有限、无法解决环境问题以及商业附加值低的缺点。
针对锂辉石矿渣回收出现的问题,为了更好处理锂辉石矿渣,对锂辉石矿渣做了如下的研究:
采用熔融共混的方法制备得到聚酸乳(PLA)/锂辉石矿渣复合材料和热塑性聚酯弹性体(TPEE)/锂辉石复合材料,然后进一步对锂辉石进行不同的化学改性,以提高锂辉石矿渣的增强效果。
1、将锂辉石矿渣进行碱处理,然后提取其中的二氧化硅,并制备得到无定型的二氧化硅纳米粒子,与PLA熔融共混制备得到复合材料。结果表明:经过化学处理的锂辉石矿渣不但可以增加PLA的杨氏模量,还可以大幅提升拉伸强度。
2、利用聚乙二醇(PEG)对锂辉石矿渣进行表面改性,并通过熔融共混制备了锂辉石矿渣/TPEE复合材料和PEG改性的锂辉石矿渣/TPEE复合材料。结果表明:纯TPEE中硬段部分以纳米级的晶粒均匀的分布在软段之中,而锂辉石矿渣和PEG改性的锂辉石矿渣的加入对TPEE中的硬段部分都起到了异相成核作用,杨氏模量和屈服强度都得到了增加。
3、将石墨烯和锂辉石矿渣通过化学改性制得复合材料,利用XPS(X射线光电子能谱)深入分析了复合材料化学键的组成,并利用AFM表征了锂辉石矿渣/石墨烯复合材料的微观形貌,表明了石墨烯和锂辉石矿渣发生了化学键合,并且石墨烯紧密地“贴在”锂辉石矿渣的表面。然后再通过熔融共混的方法制备得到复合材料。利用旋转流变仪和万能电子拉力机对复合材料进行分析,表明锂辉石矿渣/石墨烯/TPEE复合材料弹性和粘性上均有了明显的提高。
通过上面的方法可知,只要运用合理的方法,锂辉石矿渣也可以得到很好的运用。不仅锂辉石矿渣如此,其他的工业废料也可以通过相应的手法得到更好的应用,英雄不会无用武之地。鱼和熊掌是可以兼得的!
杜绝“捡了西瓜、丢了芝麻”
针对上述方面的研究之后我们发现:随着人们生活水平的提高以及开采技术的进步,我国的资源需求以及消耗正在与日俱增,原料开采和利用率普遍提升。虽然现在我们已经开始重视废弃物的利用问题,但我国对废弃料处理和利用方面做得还不够好。我国大部分企业在生产和输出的时候,往往只看重“西瓜”,却忘记了身后的“芝麻”。
当今,我国锂辉石工业废料的“重生”之路还处在发展过程中的初期,未来的发展之道路充满荆棘、任重道远。
为此我们应该:
1、加大工业废料处理的关注力度。
2、制定更多相关文件和政策。
3、加强督导和监管能力。
4、企业生产和员工输出上也要做到严格要求。
5、合理的加工手法
不能为了一己之“利”一己之私而让更多的人承受更大的代价,保护环境,人人有责,杜绝养成“捡了西瓜,丢了芝麻”的恶性循环。
参考文章:锂辉石矿渣的循环利用及其复合材料的制备。