巴彥淖爾市農(nóng)墾旺達(dá)金屬有限公司
碳足跡核算報(bào)告
核算單位:巴彥淖爾市農(nóng)墾旺達(dá)金屬有限公司
核算時(shí)間:2024.3.5
一、 采用標(biāo)準(zhǔn)
1)GB/T24040-2008/IS014040:2006 環(huán)境管理 生命周期評價(jià) 原則與框架;
2)GB/T24044-2008/IS014044:2006 環(huán)境管理 生命周期評價(jià) 要求與指南;
3)GB/T32150-2015 工業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算和報(bào)告通則;
4)IS0/CD 14067-2013 溫室氣體 產(chǎn)品碳排放 量化和信息交流的要求與指南;
5)PAS 2050-2011 商品和服務(wù)在生命周期內(nèi)的溫室氣體排放評價(jià)規(guī)范。
二、盤查邊界確定
1)盤查主體:巴彥淖爾市農(nóng)墾旺達(dá)金屬有限公司
2)盤查范圍:2023年全年稀土金屬產(chǎn)品生產(chǎn)活動,包括主要生產(chǎn)系統(tǒng)和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等
3)盤查系統(tǒng)邊界:產(chǎn)品的碳足跡=原材料+能源消耗+生產(chǎn)過程+包裝儲存-輸出熱力
三、 碳足跡識別
表 1 碳足跡產(chǎn)生主體和活動內(nèi)容表
序號 | 主體 | 活動內(nèi)容 |
1 | 生產(chǎn)、生活用水 | 消耗自來水 |
2 | 生產(chǎn)、生活用電 | 外購電力 |
3 | 生產(chǎn)用柴油 | 外購柴油 |
四、 工藝過程圖
企業(yè)產(chǎn)品主要作為合金成分或添加劑廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、新材料等部門。目前主要有氯化物熔鹽電解和氟化物熔鹽電解兩種方法。與氯化物熔鹽電解法相比,氟化物熔鹽電解法具有電流效率高、電能消耗低等優(yōu)點(diǎn),因此,企業(yè)采用氟化物熔鹽電解法,即以氟化物或氟化物混合熔鹽為電解質(zhì)、以稀土氧化物為電解原料的熔鹽電解方法。根據(jù)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》(2023年本)中相關(guān)要求,公司所采用的生產(chǎn)技術(shù),屬于鼓勵類。
工藝原理:
溶解在氟化物熔鹽中的稀土氧化物(RE2O3)離解成稀土陽離子和氧陰離子,在直流電場作用下,稀土陽離子向陰極移動,并在其上獲得電子被還原成金屬。而氧陰離子則向陽極(石墨)移動,在其上失去電子生成氧氣或與石墨作用生成CO2和CO。
稀土熔鹽電解的主反應(yīng)式:
2RE2O3+3C→4RE+3CO2↑
稀土熔鹽電解的電極反應(yīng):
陽極:2O2--4e→O2
2O2--4e+C→CO2
O2--2e+C→CO
陰極:RE3++3e→RE
生成的稀土金屬/合金經(jīng)澆注形成金屬錠,檢測合格即可送往表面處理工序。電解尾氣經(jīng)兩級水噴淋和兩級氫氧化鈣溶液噴淋后達(dá)標(biāo)排放,水噴淋得到的料漿經(jīng)污泥脫水機(jī)處理,濾液返回水噴淋系統(tǒng)使用,濾渣為氟化鋰與稀土的混合物,返回電解配料使用;氫氧化鈣溶液噴淋得到的含固料漿經(jīng)固液分離濾液返回配制氫氧化鈣溶液,產(chǎn)生的濾渣主要成分為氟化鈣,送臨時(shí)渣庫堆存,定期委外處理。
具體工藝流程說明如下
該工藝將氟化稀土與氟化鋰按一定比例混合均勻后作為電解質(zhì),倒入烘熱的電解槽內(nèi),繼續(xù)加熱電解質(zhì),待全部熔鹽熔融后,放入陽極,調(diào)整工藝控制參數(shù)進(jìn)入正常的生產(chǎn)。向電解槽內(nèi)定時(shí)定量的均勻加入原料氧化稀土,記錄電解溫度、加料量、電解電壓、電解電流等運(yùn)行參數(shù)。電解一定時(shí)間后機(jī)械或人工從電解槽內(nèi)取出稀土金屬或合金經(jīng)冷卻后剝離熔鹽,進(jìn)行碳含量及其它成分的檢驗(yàn)。合格金屬則進(jìn)行表面處理,不合格金屬則切成小塊后重熔處理。各工序簡述如下:
該工藝將氟化稀土與氟化鋰按一定比例混合均勻后作為電解質(zhì),倒入烘熱的電解槽內(nèi),繼續(xù)加熱電解質(zhì),待全部熔鹽熔融后,放入陽極,調(diào)整工藝控制參數(shù)進(jìn)入正常的生產(chǎn)。向電解槽內(nèi)定時(shí)定量的均勻加入原料氧化稀土,記錄電解溫度、加料量、電解電壓、電解電流等運(yùn)行參數(shù)。電解一定時(shí)間后機(jī)械或人工從電解槽內(nèi)取出稀土金屬或合金經(jīng)冷卻后剝離熔鹽,進(jìn)行碳含量及其它成分的檢驗(yàn)。合格金屬則進(jìn)行表面處理,不合格金屬則切成小塊后重熔處理。
①解槽預(yù)處理:電解槽內(nèi)雜物清理干凈,用打弧機(jī)預(yù)熱半小時(shí)后,加入配制好的熔鹽,繼續(xù)電弧升溫至熔鹽全部熔融。
②熔鹽電解:在熔融的稀土氟化物、氟化鋰電解質(zhì)體系中,加入稀土氧化物,加料速度為稀土氧化物0.2kg/min-0.3kg/min,氟化物12kg/班次。在1050~1100℃下連續(xù)電解,一般控制在金屬熔點(diǎn)50℃以上。8kA節(jié)能型電解槽電解電流為8kA-10kA,電壓7V-9V。由于稀土金屬的密度比電解質(zhì)大,所以稀土金屬沉積在電解槽的底部。電解槽沉底的氧化物沉積時(shí)間過久,其中的鐵、鉬、碳含量增加,以致熔點(diǎn)升高難于熔解形成稀土老化熔鹽,撈出暫存。更換下來的廢舊石墨陽極、廢鎢等材料由原料提供廠家回收利用。
③出爐澆鑄:每隔2小時(shí),采用人工方式出料用鈦勺將電解槽底部鉬坩堝內(nèi)的金屬取出澆鑄在錠模中,自然冷卻。
④剝離:稀土金屬出爐帶出的電解質(zhì),人工用錘子敲打金屬,使稀土金屬錠與帶出的電解質(zhì)分離。
⑤鉆樣:稀土金屬錠上鉆取少量金屬屑,以備分析檢驗(yàn)。
⑥分析檢驗(yàn):檢驗(yàn)合格稀土金屬錠進(jìn)入下一道工序,不合格品返回電解槽。
⑦后處理:合格品人工用拋光機(jī)除去金屬表面粘結(jié)的少量電解質(zhì),得到表面光潔的產(chǎn)品,少量打磨電解粉塵收集后返回電解槽再利用。
⑧包裝:合格產(chǎn)品抽真空充氬包裝暫存于產(chǎn)品庫,外運(yùn)出售。
圖1 工藝流程方框圖
五、 盤查方法及數(shù)據(jù)來源
1.盤查方法確定
根據(jù)工廠實(shí)際情況,選擇排放因子作為盤查計(jì)算方法。
EGHG=AD*EF*GWP
式中:
EGHG---溫室氣體排放量,單位為tCO2e;
AD---溫室氣體活動數(shù)據(jù),單位根據(jù)具體排放源確定,由工廠統(tǒng)計(jì);
EF---溫室氣體排放因子,單位與活動數(shù)據(jù)的單位相匹配;
GWP---全球變暖潛勢,數(shù)值參考IPCC提供的數(shù)據(jù)。
ECO2 燃燒=∑i(ADi×CCi×OFi×44/12)
2. 數(shù)據(jù)收集說明
計(jì)算碳足跡需要的兩類數(shù)據(jù):活動數(shù)據(jù)和排放因子數(shù)據(jù)?;顒铀綌?shù)據(jù)主要包括:外購電力、生產(chǎn)用水;排放因子采用IPCC規(guī)定的缺省值、中國區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子等。
六、 碳足跡計(jì)算
1. 計(jì)算過程
本報(bào)告采用的活動水平數(shù)據(jù)來源如下表所示:
表格 2 活動水平數(shù)據(jù)和排放因子數(shù)據(jù)表
排放源類別 | AD | 排放氣體 | EF | GWP |
外購電力 | 19817兆瓦時(shí) | CO2 | 0.5839(tCO2/MWh) | 1 |
工業(yè)用水 | 4810噸 | CO2 | 0.91千克/噸 | 1 |
外購燃料柴油 | 2450.16千克 | CO2 | 20.2(tCO2/GJ) | 1 |
1.1 外購電力
EGHG=AD*EF*GWP=11571.15 t
1.2 工業(yè)用水
EGHG=AD*EF*GWP=4.38t
1.3外購化石燃料
EGHG=7.81t
分類 | 碳排放量 |
生產(chǎn)過程排放量(tCO2e) | / |
CO2 回收利用量的核查(tCO2) | / |
凈購入使用的電力對應(yīng)的排放量(tCO2) | 11571.15 |
燃料燃燒對應(yīng)的排放量(tCO2) | 7.81 |
工業(yè)用水(tCO2) | 4.38 |
報(bào)告排放量總量(tCO2e) | 11579.0 |
報(bào)告主體2023年度報(bào)告期內(nèi)二氧化碳當(dāng)量的排放量為11579.0噸,其中生產(chǎn)過程的副產(chǎn)物及逃逸排放量為0噸二氧化碳,工業(yè)用水間接排放量為4.38噸二氧化碳。
表格 3 活動水平數(shù)據(jù)和排放因子數(shù)據(jù)表
名稱 | 排放氣體種類 | CO2e | 碳排放環(huán)節(jié) | 占比 |
外購電力 | CO2 | 11571.15 | 生產(chǎn) | 99.92% |
工業(yè)用水 | CO2 | 4.38 | 工業(yè)用水 | 0.03% |
化石燃料 | CO2 | 7.81 | 生產(chǎn) | 0.05% |
合計(jì) | CO2 | 11579.0 | 生產(chǎn) | 100% |
圖2 碳排放分布圖
2023年公司主產(chǎn)品稀土金屬總產(chǎn)量為2365.14t,則單位主產(chǎn)品碳強(qiáng)度 e=4.90t/t
七、 改善措施
1. 完善碳排放管理體系,運(yùn)用現(xiàn)代管理思想,借鑒成熟管理模式,將過程分析方法、系統(tǒng)工程原理和策劃、實(shí)施、監(jiān)測、改進(jìn)(PDCA)循環(huán)管理理念引入企業(yè)碳排放管理;
2. 建議采用低能耗、高效率的設(shè)備;
3. 加快生產(chǎn)的信息化、自動化技術(shù),既可以免去大量的體力勞動,節(jié)約大量的人力成本,有效避免認(rèn)為差錯;還可以提高原料加入的高精度,避免認(rèn)為誤差導(dǎo)致質(zhì)量不穩(wěn)定;
4. 建議在工廠范圍內(nèi)植樹,提高綠化率,通過植物光合作用來降低溫室效應(yīng)。
八、 結(jié)語
產(chǎn)品碳足跡核算已成為國家應(yīng)對氣候變化、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的全新聞闡述方式,它以生命周期為視角,幫助理清企業(yè)溫室氣體排放環(huán)節(jié)和排放情況,側(cè)面反應(yīng)產(chǎn)品系統(tǒng)運(yùn)營效率的高低,為企業(yè)發(fā)掘減少排放和節(jié)約成本的機(jī)會,也為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略奠定了基礎(chǔ)。