废旧镍钴锰酸锂电池正极材料闭环回收

提出了一种闭环回收废旧镍钴锰酸锂电池正极活性物质的方法。采用H_2SO_4为浸出剂,H_2O_2为还原剂,浸出回收4种金属离子。结果表明:硫酸浓度为1.5 mol·L~(-1),反应温度为70℃,反应时间为25 min,反应固液比为20∶1 (g∶L),过氧化氢体积分数为1%时,金属镍、钴、锰和锂的浸出率分别为96.8%、96.2%、93.8%和99.1%;动力学分析显示,Ni、Co、Mn、Li浸出反应表观活化能分别为51.75、44.90、46.77和36.08 kJ·mol~(-1),属于化学反应控制。分离浸出滤液中Ni、Co、Mn离子后,制备Li_2CO3终端产品,其XRD图谱显示产品成分较纯,可用于制备锂离子电池正极材料的前驱体。该工艺可实现废旧镍钴锰酸锂正极材料回收较高的经济和环境效益。     

废旧三元锂电池正极材料的金属浸出

三元锂电池正极材料中含有大量锰及其他有价金属元素,具有极高的回收利用价值。采用马弗炉加热至530℃,恒温1 h,去除三元锂电池正极材料上的聚偏氟乙烯和乙炔黑。用1 mol·L~(-1)的稀硫酸与质量分数为30%的双氧水超声作用10 min将正极集流体洗涤干净。采用1 mol·L~(-1)的稀硫酸将铝箔洗涤并回收。将2部分洗涤液置于90℃条件下反应60 min后加入过二硫酸钾,继续反应120 min,制得α-MnO_2颗粒。结果表明,锰回收率达到99.5%,镍、钴和锂元素的浸出率分别可达99.8%、99.7%和99.8%。实现三元锂电池的正极材料中镍钴锂的浸出及锰的回收。     

电解后处理法与传统后处理法生产人造金刚石对比分析

传统的金刚石生产中提纯工艺采用大量的硝酸、硫酸和盐酸进行处理,会产生大量的有害气体、含酸废水和含有大量镍等重金属离子的废弃物,既浪费资源义对环境造成严重污染.通过实验在生产工艺中增加了电解工序,把电解工序应用于酸煮去杂工序之前,用电化学的方法回收80%以上的金属镍,提高了后处理效率,达到在生产过程中控制和减少污染物的产生,从源头上减少化工原料的投入和使用.以年产18亿克拉人造金刚石企业为个案,对比了粉体触媒法合成高品级人造金刚石生产中用电解法后处理与传统的酸煮法后处理2种工艺中污染物产生、处理费用和效益.结果表明,与传统的酸煮法后处理2种工艺相比,电解法后处理工艺可使混合酸(硝酸、硫酸和盐酸)用量减少11 400 t/a,含镍污泥产生量减少2 250 t/a,生产废水排放量减少10.05万m3/a,氢氧化钠(30%)用量减少1 300 t/a,新鲜水用量减少16万m3/a,而用电量和柴油用量分别增加1 000万kWh/a和200 t/a,由此年创利润916万元.     

北京市生活垃圾焚烧发电厂温室气体排放及影响因素

以北京高安屯垃圾焚烧发电厂为例,利用《温室气体排放核算指南生活垃圾焚烧企业》(DB 11/T 1416-2017),核算固定设施排放源的直接排放、间接排放和避免排放,并分析影响排放的主要因素。结果表明,2015年高安屯垃圾焚烧发电厂吨垃圾净CO_2排放量为0.165 t,其中生活垃圾中矿物碳焚烧贡献量为0.375 t;燃烧产生的N_2O贡献量为0.015 t;化石燃料燃烧贡献量为0.002 t;发电上网减排量为0.227 t。降低塑料类在入炉生活垃圾中的比例是减少垃圾焚烧发电厂温室气体排放的关键途径之一。     

机械化学协同抗坏血酸浸出废旧锂离子电池中的有价金属

利用机械化学活化协同抗坏血酸浸出回收废旧锂离子电池(LIBS)中的金属Co、Li,考察了机械化学活化条件及抗坏血酸的浓度对Co、Li浸出的影响,并对该回收系统的经济性进行分析。结果表明,电池正极材料宜在380℃下预处理30min,以有效去除其中的黏结剂;机械化学活化对金属浸出的提升效果明显,其通过改变正极活性物质(LiCoO_2)晶体结构和形貌提升Co、Li的浸出,最佳处理条件为球磨转速650r/m、球磨时间90min、球料比60∶1(质量比)、抗坏血酸摩尔浓度0.26mol/L,在此条件下,Co的浸出率达到98.32%,Li的浸出率达到100.00%。采用机械化学活化协同抗坏血酸浸出可以省去处理过程的溶液加热成本,回收1kg正极活性材料的成本为545.4元,具有一定的经济优势。     

城市污水污泥处置方式的温室气体排放比较分析

针对我国现在主流的城市污水污泥处置方法:填埋,焚烧,堆肥。用IPCC中推荐的方法和缺省值,对处置过程中产生的温室气体的直接排放、间接排放和替代排放做了计算和分析。填埋过程计算排放的温室气体有CH4,焚烧过程计算排放的有温室气体CO2和N2O,堆肥过程计算的排放的有温室气体CO2和N2O,最终比较的结果都折算成CO2的排放。结果表明,污泥填埋、焚烧、堆肥所产生的CO2的净排放量分别为695.847 kg CO2/t、443.643 kg CO2/t、511.817 kgCO2/t。由于考虑了堆肥以后的有机肥利用,从减排以及污泥资源化的角度分析,得出堆肥是相对好的污泥处置方式。     

宁波市废弃物处理温室气体排放特征研究

随着社会经济的快速发展和城市化进程的不断推进,城市废弃物的产生量显著增长,而废弃物的处理过程也成为了产生温室气体的一个不可忽视的排放源。采用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》和《浙江省市县温室气体清单编制指南》推荐的方法,估算了2005—2013年宁波市废弃物处理温室气体排放量,主要针对固体废弃物填埋、焚烧和废水处理等过程估算排放总量和强度。结果表明,2005—2013年宁波市温室气体排放总量呈波动上升趋势,2013年比2005年增长了78%,其中,固体废弃物焚烧过程增幅最大,增长了7倍。至2013年,固体废弃物填埋过程仍是占比最大的排放源,其次是固体废弃物焚烧和工业废水处理过程,排放比例分别为40.12%(质量分数,下同)、26.00%、22.53%。最后,提出了减少宁波市废弃物处理领域温室气体排放的有效途径,即开展垃圾分类回收、减少垃圾产生量、增加焚烧处理比例、加大垃圾填埋气回收和适度控制温室气体高排放行业的发展规模等。     

美参议院议案拟减少温室气体排放

美国布什政府坚持不参与京都议定书规定的有关行动 ,即 :将美国 2 0 0 8～ 2 0 12年温室气体排放减少到 1991年水平以下7%。美参议院的 1名共和党人和 1名民主党人议员拟联合提出减少温室气体排放的提案 ,该提案要求到 2 0 10年将温室气体排放降至 2 0 0 0年水平 ,到 2 0 16年降至 1990年水平。该提案提出排放源的限值 ,对排放额度可进行交易。但提出的额度仅适用于年排放量超过 1万 t温室气体的单位。提案人称 ,“该提案将向其盟国表明美国是认真对待全球气候变化问题的”“通过排放额度和市场运作将激发美国人的革新精神 ,减缓气候变暖”…     

城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体的核算及排放特征研究

核算了2006—2016年杭州市城镇污水处理厂污染物去除量和温室气体排放量,并对两者协同控制提出了建议。结果表明,2006—2016年,杭州市城镇污水处理厂COD年去除量和TN年去除量总体呈上升趋势,2016年COD年去除量和TN年去除量分别为349 168.73、20 715.10t,比2006年分别增长了28.8%、90.8%。2016年城镇污水处理厂温室气体年排放总量为614 231.47t(以CO_2当量计),主要来自去除COD产生的CH_4和消耗电力产生的CO_2,主要影响因素是COD年去除量和年耗电量。建议杭州市城镇污水处理厂开展废水处理CH_4回收示范工程,开展污泥厌氧消化CH_4收集利用、选择合适的低碳水处理技术等污染物去除与温室气体排放的协同控制措施。     

电解锰渣中锰的浸出条件及特征

采用水洗-酸解法回收电解锰渣中锰,探讨了清水量、酸量以及温度在不同阶段对锰浸(洗)出条件的影响,分析了回收锰的主要因素及浸出特征。实验结果表明,50 g电解锰渣经m渣∶m水=1∶10的清水水洗后,采用10%的硫酸在70℃的水浴温度下酸解2 h,Mn2+浸出量为1.673 g,回收率达到97.3%,而温度和酸度对锰离子的浸出影响明显,酸度调控可有效分离酸浸锰液中金属成分,为减少电解锰渣环境污染的同时,实现电解锰渣资源化利用。     

基于清单算法的区域温室气体排放特征分析——以四川省为例

从能源活动、工业生产、农业活动、林业活动和废弃物处置5个方面构建四川省温室气体排放清单,立足部门主体异质性和温室气体品种异质性双重视角科学研判温室气体排放特征并界定关键排放来源。结果表明：1)能源活动是温室气体排放首要贡献源,能源加工转换和终端能源消费是关键排放领域,区域电力交易在保障能源供应安全的同时间接减缓排放强度。2)工业生产中,四川省作为水泥生产大省带动行业CO₂排放占据主导;电炉钢产业示范性发展推动钢铁生产碳减排;资源回收利用导致玻璃生产CO₂排放量较小;N₂O排放来自硝酸生产的高温催化反应。3)农业活动中,动物肠道发酵CH₄排放占据主导,粪便管理N₂O排放较显著;水稻种植CH₄排放受到规模效应和有机物投入的综合影响。4)林业活动中,森林碳汇对温室效应缓解效果显著,而2021年由于病虫害高发致使虫灾造成的碳库减少量陡增。5)废弃物处置温室气体排放贡献较小,且主要来源于固体废弃物焚烧处理。     

生活污水不同进水C/N比负荷对垂直潜流式人工湿地排放温室气体的影响

人工湿地处理的生活污水含氮量或者有机物含量很高时,可能会造成人工湿地在处理污水的过程中排放大量温室气体。研究了垂直潜流式人工湿地在人工合成的生活污水不同污染物进水C/N负荷条件下污水处理效果和温室气体(CO2和CH4)的排放量,利用现场测量和碳平衡模型估算分析了可以达到最佳污水净化效果和最少温室气体排放量的污染物进水C/N负荷条件。结果显示,在进水C/N负荷为C/N=6∶1~9∶1时可以得到最佳的污染物去除率。温室气体CH4排放量较CO2排放量可以忽略不计,而在进水C/N负荷为C/N=3∶1~6∶1时可以实现最少的温室气体排放。综上所述,最优的进水C/N负荷确定为C/N=6∶1,此时人工湿地可以得到较高的污染物去除率而排放较少的温室气体。     

原铝生产流程温室气体排放主要影响因素的关联度分析

铝是国民经济建设和发展的关键基础材料,然而由其生产过程所产生的大量温室气体排放也逐渐成为政府关注的焦点。本研究计算了我国原铝生产不同年度的生命周期能耗和温室气体排放量,并分析了资源消耗和生产工序能耗等影响因素与温室气体排放的关联性。结果表明,在各年原铝生产的温室气体排放总量中,电力和阳极效应导致的排放所占比重分别为68.5%和7.9%,其他影响因素所占比重均低于6%;与温室气体排放关联度最高的3个影响因素依次是电耗、煤气燃烧和石灰石煅烧,其值分别为0.937、0.899和0.893;在目前铝电耗和阳极效应控制水平提升空间有限的情况下,降低煤气的消耗,提高石灰石的使用效率,是实现原铝生产温室气体减排的有效途径。     

上海市试点小区湿垃圾源头减量前后垃圾处理处置全链条碳足迹分析

上海市于2019年7月率先开始实施垃圾分类工作,湿垃圾的分类与处理是垃圾分类的痛点问题。在小区垃圾分类站,采用食物垃圾粉碎处理器对湿垃圾进行固液分相处理是实现湿垃圾源头减量处理的试点措施。为了进一步探究在不同模式下垃圾源头减量处理前后的碳排放情况,根据联合国气候变化政府间专家委员会(IPCC)制定的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》(简称IPCC指南(2006)),并通过生命周期法对上海市普陀区甘泉街道3个试点小区(2365户)进行传统混收混运处理和湿垃圾源头减量2种处理模式下为期1年的对比评估与分析。结果表明,与传统混收混运处理模式相比,湿垃圾源头减量模式处理1 t原生垃圾可多发电7.8 kWh,减少固体清运量0.3 t,减少净碳排放量(CO_2)1.57×10~(-2) t。以上海市垃圾产量2.1×10~4 t·d~(-1)计,该模式可多发电1.64×10~5 kWh·d~(-1),减少固体清运量6 300 t,减少净碳排放量330.5 t CO_2。基于固液分相的湿垃圾源头减量处理模式,对降低生活垃圾处理处置全链条碳排放具有重要作用。以上研究结果可为我国垃圾分类与处理提供必要的数据支撑。     

风电发展的末来

按京都议定书,2008-2012年,全球温室气体排放量将比1990年减少5.2%,这一规定为各国提高可再生能源(包括风能)利用提供了机遇。至今全球风电装机总功率已达5000万kW,全球风机从业人员约10万人。欧洲风机占全球市场70%,按每生产100万kW·h风电可减排二氧化碳600t计,至2020年每年生产的风电可减排二氧化碳18.3亿t,至2040年,每年可减排51.1亿t。目前新装风机单机平均功率为1200kW,2007年将增至1500kW,2013年可增至2000kW,单机装机功率增大,风机数量将减少,风机价格和风电生产成本也将降低,目前风电生产成本为每千瓦小时3.79美分,至2010和2020…     

温室气体二氧化碳的回收与资源化

从温室效应的概念出发，介绍了6种典型温室气体的来源、含量及其对地球环境的影响。由于CO2含量日益增多，国际上作出了相应的对策以减少CO2的排放量。因此对削减二氧化碳的技术和发展方向作了概要评述，以废物资源化的原则，将分离回收的CO2进行综合利用，还对其应用的三个方面进行了归纳总结。     

48 V软包锰酸锂电动车动力电池的梯次利用

针对我国面临的体量巨大的电动踏板车的动力锂离子电池退役后处理处置问题,研究了动力电池回收再梯次利用的具体方法。以市场上大量退役的48 V软包锰酸锂动力电池为研究对象,对退役电池的容量、内阻、放电性能以及电池组的损耗分布进行了研究,从而提出了修复后梯次利用作为电动踏板车动力电池的策略。研究结果表明:不同损耗程度的电池组的损耗各有差异,剩余电量为70%的损耗组以个别单体损耗为主但其余未损耗单体一致性较好,可进行更换修复后重新服役;40%损耗组损耗单体数增加同时一致性尚可,更换受损单体后无法直接服役,需定制并联组形式重新使用;20%单体与一致性均较差,可直接拆解回收再利用。     

英国计划到2010年削减温室气体排放量

英国副首相 J.Prescott最近宣布 ,到 2 0 1 0年削减的温室气体排放量 ,将比 1 990年减少 2 1 %以上。此削减量比京都议定书为英国制定的目标值多 1 0 %。英国将通过一系列的政策措施完成如此多的削减量 ,包括一项气候变化税、与能源消耗量大的行业签订削减协议、与汽车制造商就减少发动机排放废气量达成协议、责成电力部门在 2 0 1 0年有 1 0 %电力来自可更新能源。此外 ,还将提高家庭内能源使用效率 ,允许企业界进行二氧化碳排放交易 ,鼓励企业从事造林业 ,以抵消其二氧化碳排放英国计划到2010年削减温室气体排放量…     

信息

欧洲二氧化硫排放量20余年减少70%欧洲污染物监测和评估项目(EMEP)2004年报告称,欧洲二氧化硫排放量已从1980年的5300万t下降至2000年1500万t,减少了70%。但从2000年至2002年,下降趋势似乎停顿。原因是虽然一些国家二氧化硫排放量继续减少,但另一些国家的排放量却在增加。排放量增加的国家有波兰、西班牙、俄罗斯和乌克兰。例如,从1999至2002年,乌克兰的排放量增加了29%,达30万t。该报告还披露了氮氧化物(NOX)、挥发性有机物(VOC)和氨的同期排放量分别下降1/3、1/3和1/4,但从2000至2002年,其排放量也呈持平趋势,据称,俄罗斯在此期间的N…     

氢燃料电池重型车全生命周期节能减排效果评估

对比分析5种常用制氢途径的全生命周期能耗、温室气体与大气污染物排放量,并以此为基础,结合当前氢气供给结构与能源结构,核算中国氢燃料电池重型车(HHDV)全生命周期能耗、温室气体及大气污染物排放量,与柴油重型车(DHDV)进行对比,分析推广HHDV对节能减排的作用和效果。结果显示,电网电电解水制氢的能耗和温室气体排放均为最高;可再生能源电电解水制氢的CO₂及CH₄排放最低,甲烷催化重整制氢能耗及N₂O排放最低;HHDV全生命周期能耗和温室气体排放分别为20.4 MJ/km、1 492.7 g/km,分别比DHDV高20.0%和41.5%,表明在当前氢气供给和能源结构条件下HHDV无法实现节能减碳效果;HHDV和DHDV的大气污染物排放各有优劣,与污染物的种类有关。