中国20亿吨钢铁渣固废存量市场,「瀜矿科技」创新利用“碳化法”处理并实现工程化落地应用

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中国20亿吨钢铁渣固废存量市场,「瀜矿科技」创新利用“碳化法”处理并实现工程化落地应用

文:吕婧雯

编辑:石亚琼

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中国《环境保护法》中规定“钢铁企业生产的钢渣不经过加工处理排放将被征收25元/吨的环保税。”中国钢厂每年炼钢总量10亿吨左右,每年新产生的铁渣约2亿吨钢渣约1亿吨,截至2020年钢铁渣累计存量高达近20亿吨,尤其是钢渣的处理应用已迫在眉睫。

传统的钢渣处理运营有两种模式:一种是钢铁企业自建或委托经营,另一种是由专业化公司投资运营。以上两种模式都是对钢渣进行筛选,选取可回收利用的金属铁和磁性铁矿粉,剩下的钢渣再进行微粉加工后卖给建材行业做建筑原料,否则只能进行长期填埋处理,钢渣的循环利用率不足30%。

一方面,不可再利用的渣土填埋会造成土壤和地下水污染;另一方面,钢厂产业链上游所需的钙镁类的矿石原材料,需要开采、运输,未来还可能涉及carbon credit(碳权),冶金过程中使用的强酸和催化剂会产生废酸、废水造成水污染、大气污染等多重污染问题。

在环保产业链里,钢厂处于产业链上游,而中游的污染处理中有 40%的企业选择从水污染防治方向切入,固体废物防治这一细分领域仍有充足的拓展空间。

图表一 中国环保行业产业链 图表来源:头豹研究院 

01 碳酸新型湿法冶金应用于钢铁渣回收处理

36氪获悉,瀜矿科技及其全资子公司瀜矿环保(以下简称“瀜矿”)精准的切入了环保产业链中游的固体废物防治这一细分赛道,提供区别于传统的钢铁渣资源处理回收的创新解决方案。

「瀜矿」将冶金后产生的钢铁渣和二氧化碳,以独特的“碳化法新型湿法冶金技术”在处理过程中可以避免强酸使用造成的水污染和气体污染;处理后生成的铁矿粉、和不同纯度的碳酸钙也可供钢厂作为冶金原材料循环利用。这不但降低了原材料采购成本也减少了堆放固废的土地成本,实现了绿色可持续发展。

图表二:传统钢铁渣处理与瀜矿碳酸新型湿法冶金技术对比

「瀜矿」的核心竞争力在于,它是全球范围内唯一已实现将该实验室技术放大并实现工程化的公司。经历了长达四年的实验室研发,2015年开始进行小型、中试,在实际应用中克服了工程化放大后设备稳定运行等挑战。

「瀜矿」通过精细化工制造还可以生产在造纸、涂料、塑料、橡胶等高附加值行业的绿色负碳原材料,并与国内的钢厂、造纸厂、塑料厂合作将实验室技术成功应用于工业场景。目前,「瀜矿」与包钢成立了合资项目公司内蒙古包瀜环保新材料有限公司,建成并成功运行了全球首套千吨级示范工厂。合资项目公司将在2020年底启动处理量10万吨钢渣/年的全球首套商业化工厂。

与包钢的合作模式开创了中国钢铁厂高效处理固废的先河,但这种模式需要前期重资产投入。以建设首套固废处理设备的钢厂为例,建设一个产能为10万吨/年的工厂,初期投入约6千万-8千万,包含新工艺厂房和整套集成设施。在建设期和运营期,「瀜矿」提供技术支持,处理后的钢渣产生的效益为每吨620元,运营成本约为每吨450元,不计入设备折旧,平均5年可以收回初期投资。

目前钢铁渣综合利用存在以下问题:一是行业壁垒森严,钢渣微粉和钢渣水泥在建材行业用途受阻可能性增大;二是国家财税对于冶金渣综合利用产品的70%即征即退的政策没有落地;三是生产加工钢渣微粉的成本高,多数企业面临停产;四是生产加工钢渣微粉的设备国产化程度低;五是国内并未有突破性的创新钢渣处理方式。

搞好钢渣综合利用,实现钢渣“零排放”,一直是业内人士的努力方向。面对固废钢渣处理市场的强劲需求,瀜矿正在积极探索更灵活的合作形式。公司现已落户上海漕河泾经济开发区,并建成研发示范基地,2021年将投产模块化设备,预计2022年生产出可以面向市场推广的第一套模块化设备。

轻资产的技术服务与重资产模块化集成两种模式相辅相成,可以帮助瀜矿灵活的开拓更广阔的市场,这其中也包括了海外市场。目前,「瀜矿」公司和韩国浦项制铁、日本煤炭中心、印度塔塔钢铁也已开展深度合作。

02碳酸法锂电池绿色回收技术

「瀜矿」的视野不仅局限于碳化法处理钢铁固废的应用上。「瀜矿」在全球首创了碳酸法废旧锂电池的正极材料回收方案。传统强酸与复杂化学试剂反应回收法会产生大量废水造成环境污染,综合成本也很高;通过碳酸法靶向分离金属元素回收,可以实现中水回用,综合成本低,也更清洁环保。

目前,「瀜矿」正在积极推进锂电池正极材料回收的产业化进程,计划2021年初投入小试实验,年中开始中试实验。

03「瀜矿」的团队及愿景

 「瀜矿」的创始团队是“从实验室走出来“但“在工厂里历练”的硬核团队,「瀜矿」及其母公司美国GreenOre CleanTech LLC是由美国常春藤名校哥伦比亚大学(以下简称“哥大”)工程学院、哥大地球研究所科研团队以及哥大风险技术中心共同成立的一家初创公司,由校友周小舟博士担任CEO,赵黄经博士担任CTO。

公司核心技术为技术团队在非常规资源利用(Unconventional Resouceces Utilization)以及碳减排、利用和封存(Carbon Capture, Utiliation and Sequestration)领域的全球性突破。2019-2020年,「瀜矿」实现了上千万人民币的营收。从哥大风险技术中心持续的孵化和过去两轮百万级美元的融资,到落地上海漕河泾高新技术开发区,「瀜矿」持续的进行研发投入和市场拓展。在刚刚过去的9-10月,「瀜矿」获评2020安永复旦中国最具潜力企业(种子)以及入选上海市浦江人才计划(团队),公司也在中国本土提出了“新冶金、新生态”的全方位发展目标,加速相关技术的大工业化以及市场占有率。

「瀜矿」现已开启新一轮千万级人民币的融资计划,资金将主要用于三方面:一是拓展研发技术团队,为核心化工工艺持续提供技术支持;二是组建工程技术团队进行钢铁渣工厂建设和模块化设备装配;三是建立市场团队,加强与大型钢企互动,进一步开拓市场份额,并积极参与政府和社会的生态环保活动提高公司知名度;四是加深与人工智能和大数据第三方平台合作,实现公司中长期“云工厂”的目标。

未来的「瀜矿」会通过前沿性的专利化工技术和专业的技术产业化团队,助力传统和现代制造业的可持续发展,不断拓宽工程化应用领域,为环保产业增值,为保护我们共同的绿水青山贡献力量。

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