數(shù)十年來(lái),鎳在很多重要技術(shù)應(yīng)用中使用量的不斷增長(zhǎng)導(dǎo)致了需求量的持續(xù)增長(zhǎng)。鎳需求量的歷史增長(zhǎng)率約為每年4%,而近年來(lái)在典型鎳礦開(kāi)采年限(20年)中鎳需求量的增長(zhǎng)率翻了一番,意味著每關(guān)閉一座鎳礦就需要開(kāi)辟兩座新鎳礦。
這種情況毫不意外地推動(dòng)了循環(huán)利用率的增加以補(bǔ)充初級(jí)產(chǎn)量。例如在美國(guó),目前循環(huán)利用鎳材占一次供應(yīng)量的45%,而1994年這個(gè)比例為35%。隨著一次供應(yīng)鏈的增長(zhǎng),通過(guò)循環(huán)利用回收鎳的數(shù)量必須隨之增長(zhǎng)才能滿足需求。
“城市開(kāi)采”需求增大
顯然,需要新的二次來(lái)源才能滿足全社會(huì)不斷增長(zhǎng)的鎳需求量。
某些情形下,社會(huì)產(chǎn)生廢料的貴重金屬含量高于天然存在的礦石。
石油化學(xué)工業(yè)前景光明
最有前景的二次鎳來(lái)源部分存在于石油化學(xué)工業(yè)中。
原油天然含有低水平的鎳,這些鎳在灰分中富集,而重質(zhì)燃油燃燒系統(tǒng)中充分燃燒的灰分一般含有約10%(重量百分比)的鎳。煉油廠和石油化學(xué)工業(yè)中使用的催化劑含有很高水平的鎳。這些催化劑過(guò)去往往作為垃圾填埋,但現(xiàn)在循環(huán)利用的比例越來(lái)越高。
鋼鐵生產(chǎn)潛力巨大
由于所有金屬鎳有三分之二以上用于不銹鋼生產(chǎn),因此大部分冶煉類(lèi)回收方法產(chǎn)出的鐵合金讓它們成為顯而易見(jiàn)的二次鎳來(lái)源。
Tetronics公司的直流等離子體電弧冶煉是一個(gè)典型的例子,通過(guò)運(yùn)營(yíng)了數(shù)十年的兩座商業(yè)化工廠從不銹鋼生產(chǎn)廢料中回收鎳、鉻、鉬及其他金屬。
“在原料中加入焦炭或無(wú)煙煤還原劑。等離子體電弧提供了生產(chǎn)可在不銹鋼生產(chǎn)中再利用的鐵合金所需的輸入能量,而且其規(guī)模非常適合目前可用的石油化學(xué)廢催化劑及相關(guān)二次原料數(shù)量,”Tetronics公司技術(shù)總監(jiān)Tim Johnson博士解釋道。
“冶煉爐中較小的氣流量和對(duì)冶煉條件的嚴(yán)密控制保證了產(chǎn)生的廢氣粉塵極少以及優(yōu)良的環(huán)保性能。由于增加金屬供應(yīng)的壓力與日俱增,因此未來(lái)幾年內(nèi)Tetronics公司這些及其他二次鎳來(lái)源的專(zhuān)門(mén)加工能力似乎肯定會(huì)擴(kuò)大。”