硫镍矿火法多输出产品系统碳排放计量方法和装置与流程

本发明涉及碳排放计量领域，尤其涉及一种硫镍矿火法多输出产品系统碳排放计量方法和装置。

背景技术：

1、传统线性工业由于仅涉及单方向的投入产出，其碳计量(碳排放计量)较为容易，但复杂矿物质冶炼过程，包括金属镍、铜的冶炼在内，涉及到多个产品系统的协同处置，具有物理关联，需要将其中产生的碳排放和能耗基于物理原则的计量于不同的输出产品中。然而，由于缺乏具体可行的计量方法，硫镍矿火法多输出产品系统还未能被合理计量，通常只考虑简单的物理计量所产生的碳排放。但冶金系统能耗与金属产物之间的物理关联取决于能源的消耗形式废料，碳排放又和能耗密切相关。

2、因此，有必要研究一种硫镍矿火法多输出产品系统碳排放计量方法和装置来解决上述的一个或多个技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述至少一个技术问题，根据本发明一方面，提供了一种硫镍矿火法多输出产品系统碳排放计量方法，其特征在于包括以下步骤：

2、s1根据熔炼过程清单计量硫镍矿火法熔炼过程co2排放总量etotal；

3、etotal＝∑i(ee&h+epro+efu)

4、式中，etotal为co2排放量(t)，ee&h为净购入电力和热力对应的co2排放量(t)，epro为工业生产过程排放量(t)，efu为化石燃料燃烧排放量(t)；

5、s2将能源输入在熔炼过程中的典型消耗形式分为水分蒸发eaw、化学反应热eac、金属产物显热shm、气体排放物显热sheg、炉渣显热shs、以及生产过程耗散ed；

6、s3确定硫镍矿火法熔炼的金属镍产物ni3s2分别在水分蒸发eaw、化学反应热eac、金属产物显热shm、气体排放物显热sheg、炉渣显热shs、以及生产过程耗散ed上的计量系数feaw、feac、fshm、fsheg、fshs、fed；

7、其中，

8、

9、ma为金属镍产物ni3s2的质量，mb为金属铜产物cu2s的质量；

10、

11、其中，aca为金属镍产物ni3s2相关的第一计量系数且等于金属镍产物ni3s2的比热容；acb为金属铜产物cu2s相关的第一计量系数且等于金属铜产物cu2s的比热容；ma为金属镍产物ni3s2的质量，mb为金属铜产物cu2s的质量；

12、

13、其中，ac1a为金属镍产物ni3s2相关的第二计量系数；ac1b为金属铜产物cu2s相关的第二计量系数；ma为金属镍产物ni3s2的质量，mb为金属铜产物cu2s的质量；

14、

15、

16、其中，qa为金属镍产物ni3s2相关的化学反应热，qb为金属铜产物cu2s相关的化学反应热，ama为金属镍产物ni3s2的分子量，amb为金属铜产物cu2s的分子量，va为金属镍产物ni3s2在反应中的化学计量数，vb为金属铜产物cu2s在反应中的化学计量数；

17、

18、

19、

20、其中，ac2a为金属镍产物ni3s2相关的第三计量系数，ac2b为金属铜产物cu2s相关的第三计量系数，rsa为反应前后镍元素对硫元素的释放率，rsb为反应前后铜元素对硫元素的释放率，ama为金属镍产物ni3s2的分子量，amb为金属铜产物cu2s的分子量，na为单位摩尔金属产物ni3s2中所包含金属元素镍的摩尔数，nb为单位摩尔金属产物cu2s中所包含铜金属元素的摩尔数，ma为金属镍产物ni3s2的质量，mb为金属铜产物cu2s的质量；

21、s4确定硫镍矿火法熔炼的金属镍产物ni3s2的总计量系数ftotal；

22、ftotal＝(eshm*fshm+eeac*feac+esheg*fsheg+eeaw*feaw+eshs*fshs+eed*fed)

23、其中，各能耗占硫镍火法总能源比值eed、eeaw、eshs、eeac、esheg、eshm根据重有色冶炼设计手册确定；

24、s5将硫镍矿火法熔炼的金属镍产物ni3s2的总计量系数ftotal和etotal相乘得到金属镍产物ni3s2的碳排放。

25、根据本发明又一方面，根据重有色冶炼设计手册查到各能耗占硫镍火法总能源比值eed＝10％；eeaw＝1％；eshs＝28％；eeac＝7％,esheg＝43％；eshm＝11％。

26、根据本发明又一方面，金属铜产物cu2s的碳排放为etotal-ftotal*etotal。

27、本发明可以获得以下一个或多个技术效果：

28、1、与现有技术中只考虑简单的物理计量所产生的碳排放相比，本发明将金属镍产物ni3s2的碳排放与熔炼过程中金属产物的各种能源消耗形式关联，更真实地反应了各种能耗形式引起的碳排放，提高了计量的准确性。

技术特征：

1.一种硫镍矿火法多输出产品系统碳排放计量方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的硫镍矿火法多输出产品系统碳排放计量方法，其特征在于根据重有色冶炼设计手册查到各能耗占硫镍火法总能源比值eed＝10％；eeaw＝1％；eshs＝28％；eeac＝7％，esheg＝43％；eshm＝11％。

3.根据权利要求1或2所述的硫镍矿火法多输出产品系统碳排放计量方法，其特征在于金属铜产物cu2s的碳排放为etotal-ftotal*etotal。

技术总结
提供了一种硫镍矿火法多输出产品系统碳排放计量方法，包括以下步骤：S1根据熔炼过程清单计量硫镍矿火法熔炼过程CO2排放总量Etotal；S2将能源输入在熔炼过程中的典型消耗形式分为水分蒸发、化学反应热、金属产物显热、气体排放物显热、炉渣显热以及生产过程耗散；S3确定硫镍矿火法熔炼的金属镍产物Ni3S2分别在水分蒸发、化学反应热、金属产物显热、气体排放物显热、炉渣显热、以及生产过程耗散上的计量系数；S4确定硫镍矿火法熔炼的金属镍产物Ni3S2的总计量系数ftotal；S5将硫镍矿火法熔炼的金属镍产物Ni3S2的总计量系数ftotal和Etotal相乘得到金属镍产物Ni3S2的碳排放。

技术研发人员：康淑芹,凌敏,蒋本山
受保护的技术使用者：北京中创绿发科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12