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碳中和背景下,碳酸镁的绿色技术路径

  核心绿色技术路径:从生产到应用的全链条低碳化

  1.低碳生产工艺革新

  这是碳酸镁绿色发展的基础,核心在于降能耗、减排放、提资源利用率。

  再生镁源替代:利用盐湖卤水、海水、工业废渣(如钢铁厂镁渣)制备碳酸镁,减少菱镁矿开采,实现废物资源化。青海盐湖等企业采用该路线,全流程能耗降至1.8-2.1tce/t,较行业平均(2.6tce/t)降约25%。

  煅烧技术:梯度升温煅烧、全电熔窑炉替代传统燃料炉,降低单位产品碳排放25%,CO?循环利用率达80%。

  闭路循环工艺:通过母液回收、副产品综合利用(如硫酸铵、氨水回收),实现无废水、废气排放。例如菱镁矿联合生产硫酸镁、碳酸镁的工艺,形成闭路循环,降低成本与环境影响。

  绿氢耦合煅烧:利用绿氢还原降低碳酸镁分解温度,减少烧结与能耗,同时将碳转化为一氧化碳、甲烷,联产甲醇等高附加值产品,减少CO?排放。

  2.碳捕集与利用(CCUS)融合

  碳酸镁的矿物化特性使其成为碳封存的重要载体,实现“产碳”与“固碳”协同。

  工业废气碳捕集:利用碳酸镁/氧化镁与工业烟气中CO?反应生成碳酸镁,实验室转化率达85%,可用于火电厂、炼化厂减排。

  海水碳封存:日本早稻田大学技术以海水镁离子固定CO?为碳酸镁,每立方米可封存20-110kg CO?,且用绿色电力驱动,助力海洋碳汇。

  CO?循环利用:将煅烧产生的CO?回收用于碳化反应,形成“CO?-碳酸镁-CO?”循环,降低碳排放的同时提高原料利用率。

  3.产品绿色化与功能升级

  通过产品结构优化,提升碳酸镁在绿色领域的应用价值,实现“以用促降”。

  产品研发:医药级、食品级、纳米级碳酸镁需求增速快,医药级年均复合增长率超15%,纳米级产品用于新能源、电子等低碳领域。

  功能化改性:球形化、空心化碳酸镁降低沉降,减少应用中分散剂使用;表面改性提升在绿色涂料、低碳水泥中的适配性,推动下游行业减排。

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