巴彥淖爾市農(nóng)墾旺達(dá)金屬有限公司

碳足跡核算報告

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 原則與框架；

2）GB/T24044-2008/IS014044:2006 環(huán)境管理 生命周期評價 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

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，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：2O^2--4e→O₂

2O^2--4e+C→CO₂

O^2--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、電解電流等運行參數(shù)。電解一定時間后機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。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、電解電流等運行參數(shù)。電解一定時間后機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。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，用打弧機預(yù)熱半小時后，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間過久，其中的鐵、鉬、碳含量增加，以致熔點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，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。

⑥分析檢驗：檢驗合格稀土金屬錠進(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)工廠實際情況，選擇排放因子作為盤查計算方法。

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；

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)。

E_CO2 燃燒=∑_i(AD_i×CC_i×OF_i×44/12)

2. 數(shù)據(jù)收集說明

計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、 碳足跡計算

1. 計算過程

本報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

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

報告主體2023年度報告期內(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

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)品碳強度 e=4.90t/t

七、 改善措施

1. 完善碳排放管理體系，運用現(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)約成本的機會，也為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略奠定了基礎(chǔ)。