加拿大Gossan资源有限公司报道其位于安大略米西索加的工艺研究实验室(PRO)对公司Gossan-Zuliani原镁生产工艺开展了一项独立的温室气体(GHG)排放研究。
Zuliani金属镁生产工艺的材料利用率高且利用的是水电、天然气以及高含量白云石,可大大降低二氧化碳排放率。
该研究总结出,使用Zuliani工艺生产的金属镁的中型汽车的平均寿命(20万千米)内,二氧化碳排放量可降低7%。另外此项技术也是原镁冶炼的突破。
基于热力学模型和实验室规模试生产,Zuliani工艺已被证实可降低金属镁提炼的成本。有待商业性生产的考验,使用Zuliani工艺生产出来的镁锭直接成本较运输至欧洲的中国产镁锭的直接成本预计要低出25-30%。
PRO研究中Zuliani工艺金属镁的环境生命周期分析(LCA)是基于美国汽车材料联合会(USAMP)关于中型汽车中金属镁替代铸铁、钢铁和铝的标准。
因Zuliani工艺的高效性以及使用水电和天然气作为能源输入,用Zuliani工艺生产出来的Gossan镁锭的全球变暖潜能(GWP,kgCO2perkgMg)仅为9.1。这较使用皮江法生产的中国镁锭的GWP要低出78%,中国未43.3.较铝(GWP12.7)的平均GWP也低出28%。可见Zuliani金属镁生产工艺的环保效应极佳。
据Zuliani金属镁工艺的环境生命周期分析报道显示,使用该金属镁的中型汽车从使用到废弃可少排放相当于行使69500千米的温室气体。使得镁成为最为理想的环保轻型材料。
从环保和性能角度来看,超轻镁零部件有潜力帮助交通工具显著降低重量,而这也对于降低二氧化碳排放以及提高内燃机燃油效率和增加电动车辆里程方面都有重要的意义。
USAMP预测今后北美平均每辆汽车的金属镁总含量将达到159千克,较当前的平均5KG的总量增加154KG。据USAMP估算,由154KG金属镁替代226KG铸铁和钢铁以及59KG的铝可以为汽车实际减重227KG。另外使用镁进行汽车改造又可再次省重95KG。该分析还假设。该工艺的环境生命周期分析也是基于此数据。另外设定镁合金部件用于交通工具中,该分析报告还假设六氟化硫排放为零、近净成形部件制造并使用了模型。
作为结构性材料,镁合金展示了很好的比强度和比刚度。较传统钢铁要轻50-75%,较高强度“轻型钢铁”轻出40-60%,较铝也轻约20-35%。另外镁合金也展示了很好的可铸性、易加工和耐冲击性。
Gossan公司是Zuliani金属镁生产工艺的研发公司并在全球范围内享有该技术的专利。为了在量产前证实该项技术的可行性,Gossan正在进行一共4个阶段的评估工艺。初期的独立热力学模型很成功,证实了工艺的基本原理。第二个阶段包括3个周期的实验室试生产,在PRO成功开展。第三个阶段是大规模成批试生产,目前正在计划以及取样采购之中。之后的第四个阶段则是工厂试生产,这将是最终商业性量产可行性的重要一步。Gossan将为试生产厂和随后的量产寻找合资企业。
追溯到中国金属镁皮江法生产工艺(自20实际40年代初次引进,目前全球80%金属镁由此法生产),Gossan期待基于大量的实验室生产以及热力模型的Zuliani金属镁生产工艺能够显著提高北美以及欧洲地区金属镁生产成本优势。
Gossan拥有一个大型、高含量的浅层白云石矿山,仅NI43-101下的探明白云石资源量就可保证一个年产量8万吨的金属镁冶炼厂运转30年。而马尼托巴省有丰富的低成本水电供应。
4月25-26日,Zuliani博士将在于伦敦举行的2012年全球汽车轻型材料峰会上陈述“让镁成为低成本的环保轻型材料之选”的报告。相关方也受邀与Gossan管理层以及Zuliani博士见面。
Gossan资源有限公司主要从事加拿大马尼托巴和安大略西北部的矿产开发。公司拥有多种矿产所有权,包括金、铂系金属和基本金属以及钒、钛、钽、锂和铬等特殊和小金属。公司拥有的白云石矿产也十分丰富,并在世界范围内享有Zuliani高效镁生产工艺的专利权,另外还拥有石英砂资源。