專(zhuān)利名稱(chēng)：一種強(qiáng)化鋼渣礦化固定二氧化碳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢棄物資源化利用、溫室氣體CO2減排與資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用鋼渣為原料通過(guò)強(qiáng)化礦物碳酸化反應(yīng)過(guò)程固定CO2的方法。
背景技術(shù)：
CO2排放引起的全球氣候變化已經(jīng)成為全世界共同關(guān)心的重大問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外正在廣泛開(kāi)展CO2大規(guī)模處置技術(shù)的研發(fā)與工業(yè)試驗(yàn)。地質(zhì)封存、海洋封存和礦化固定是CO2大規(guī)模處置的主要方式。CO2礦化固定不僅被看成是一種實(shí)現(xiàn)溫室氣體CO2得到穩(wěn)定封存的有效方式，也是實(shí)現(xiàn)CO2大規(guī)模資源化利用的有效途徑。它是指模仿自然界中CO2的礦物吸收過(guò)程，利用堿性或堿土金屬氧化物，如氧化鈣或氧化鎂與CO2發(fā)生碳酸化反應(yīng)，生成諸如碳酸鈣、碳酸鎂等穩(wěn)定的碳酸鹽化合物。CO2礦化固定過(guò)程所產(chǎn)生的碳酸鹽化合物能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定存在，不需要監(jiān)測(cè)，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較小。地球上利用礦物碳酸化轉(zhuǎn)化過(guò)程減排CO2的潛力巨大，可以實(shí)現(xiàn)CO2的原位固定與轉(zhuǎn)化利用，被認(rèn)為是最具有發(fā)展?jié)摿Φ腃O2處置方法之一。CO2礦化固定過(guò)程所用的原料包括富含鎂的天然礦物，如鎂橄欖石、蛇紋石、滑石等，以及富含鈣的大宗工業(yè)固體廢棄物，如鋼鐵渣、電石渣、廢棄建筑水泥、工業(yè)石膏等。相比于天然鎂基礦物，利用含鈣的大宗工業(yè)固體廢棄物礦化固定CO2具有原料固碳能力強(qiáng)、反應(yīng)活性高、不需要原料運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。如能利用我國(guó)過(guò)程工業(yè)產(chǎn)生的這些大量難處理富含氧化鈣的固體廢渣為原料礦化固定CO2,既實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)源排放CO2就地固化，又同時(shí)實(shí)現(xiàn)以廢治廢。在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模固碳的同時(shí)，帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益，對(duì)我國(guó)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)也具有重要意義。鋼鐵行業(yè)每年產(chǎn)生大量的固體廢渣沒(méi)有得到有效利用，其中最突出的就是煉鋼過(guò)程產(chǎn)生的鋼渣。目前，鋼渣的綜合利用主要是在鋼鐵企業(yè)內(nèi)部利用作為燒結(jié)礦原料和煉鋼返回料，以及用于水泥、筑路材料及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等幾個(gè)方面。由于鋼渣體積不穩(wěn)定、成分波動(dòng)大、粒度大等多種制約因素存在，大量鋼渣無(wú)法有效利用而棄置堆積，不僅占用大量土地，也造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。然而，鋼渣中氧化鈣含量高達(dá)40%-50%，利用鋼渣吸收CO2既能改變鋼渣性質(zhì)，使之變成可利用的再生資源，又能有效地降低CO2的排放。因此，鋼渣礦化固定CO2是實(shí)現(xiàn)鋼渣資源化利用以及CO2礦化固定的有效途徑。采用鋼渣直接與煙氣中的CO2發(fā)生碳酸化反應(yīng)，是目前鋼渣礦化固定CO2的主要技術(shù)途徑。專(zhuān)利CN10269998A提到將20 80目的鋼渣在350 800°C、0.1 3.6大氣壓、5 25%含量水蒸汽條件下，向裝有轉(zhuǎn)爐渣的沸騰床處理裝置中通入工業(yè)廢氣或煙氣，反應(yīng)2 5小時(shí)，然后將碳酸化后的轉(zhuǎn)爐鋼渣以顆?；虼u塊形式投入海洋。專(zhuān)利CN1721043A報(bào)道了一種利用鋼渣沉放在水中、用于養(yǎng)殖海藻類(lèi)和水生生物的塊狀材料制備方法，該塊狀材料由:a)準(zhǔn)備鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粒狀爐渣組成的混合物；及10對(duì)該混合物進(jìn)行碳酸化處理，生成碳酸鹽，用生成的碳酸鹽作為粘結(jié)劑來(lái)使上述混合物塊狀化。上述專(zhuān)利報(bào)道的鋼渣礦化固定CO2方法使用的鋼渣粒徑較大，需要給予足夠的時(shí)間和溫度條件下才能最大限度的吸收C02，同時(shí)鋼渣顆粒內(nèi)部的大部分游離氧化鈣無(wú)法與CO2接觸而起不到吸收CO2的作用，由此導(dǎo)致鋼渣碳酸化反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、鋼渣中氧化鈣組分轉(zhuǎn)化率低、并且固碳鋼渣利用附加值低。專(zhuān)利CN101851071A中公開(kāi)了一種CO2固定與鋼渣微粉中游離氧化鈣消解的方法，其特征在于:先將轉(zhuǎn)爐鋼渣浸泡水中，然后將水浸泡后鋼渣加入磨粉機(jī)中，同時(shí)將含有CO2的廢熱煙氣通入裝有鋼渣的磨粉機(jī)中發(fā)生穩(wěn)定化反應(yīng)，對(duì)鋼渣磨細(xì)粉進(jìn)行干燥；廢熱煙氣將粉磨干燥后的鋼渣微粉從磨粉機(jī)尾段帶出，并進(jìn)入收粉器中，鋼渣微粉從收粉器底部排出；含有CO2廢熱煙氣與鋼渣在磨粉機(jī)內(nèi)的流動(dòng)方向相反，廢熱煙氣的溫度為150 180°C。在鋼渣礦化固定CO2過(guò)程中，鋼渣中氧化鈣組分與CO2反應(yīng)生成的碳酸鈣容易包裹在未反應(yīng)的氧化鈣表面，從而阻礙鋼渣中氧化鈣組分的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。上述專(zhuān)利提到的方法采用鋼渣球磨和碳酸化反應(yīng)過(guò)程耦合，即采用機(jī)械物理作用方式將碳酸鈣從未反應(yīng)的氧化鈣表面剝離，由此需要消耗較大的機(jī)械能和較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種強(qiáng)化鋼鐵渣礦化固定CO2的方法，并有效解決鋼鐵渣中含鈣組分碳酸化過(guò)程反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、能耗高、轉(zhuǎn)化率低以及鋼鐵渣固碳產(chǎn)物難以有效利用等問(wèn)題。采用本發(fā)明方法，可以顯著縮短鋼渣礦化固定CO2的時(shí)間，降低鋼渣礦化固定CO2的能耗，提高鋼渣礦化固定CO2的效率，并且鋼鐵渣固碳后可以用于生產(chǎn)礦渣微粉產(chǎn)品，由此進(jìn)一步提高鋼鐵渣的使用價(jià)值。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明提供的強(qiáng)化鋼鐵渣礦化固定CO2的方法，包括以下步驟:(I)將鋼渣進(jìn)行機(jī)械粉碎，得到鋼渣固體顆粒；(2)將含堿金屬的鹽與水按照一定質(zhì)量比混合，得到強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2所需的催化劑；(3)將含CO2的煙氣預(yù)熱到一定溫度用于鋼渣固碳產(chǎn)物干燥和分級(jí)；(4)向步驟(I)得到的鋼渣固體顆粒中加入由步驟(2)得到的催化劑，攪拌均勻，在30 100°C下通入由步驟(6)得到的含CO2尾氣，進(jìn)行碳酸化反應(yīng)；(5)將步驟(4)碳酸化反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行濕法球磨，球磨時(shí)間為5 30分鐘；(6)將步驟(5)球磨后的產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，得到鋼渣固碳產(chǎn)物和殘留液體；(7)將步驟(6)得到的鋼渣固碳產(chǎn)物在由步驟(3)得到的含CO2煙氣流中干燥并分級(jí)，得到鋼渣固碳粗顆粒與細(xì)顆粒，以及含CO2尾氣；(8)將步驟(7)得到的鋼渣固碳細(xì)顆粒直接包裝，作為鋼渣微粉產(chǎn)品；(9)將步驟(8)得到的鋼渣固碳粗顆粒直接返回于步驟(4)碳酸化反應(yīng)過(guò)程；(10)將步驟(6)得到的殘留液體與步驟(2)得到的催化劑按照一定質(zhì)量比混合，作為步驟(4)的鋼渣強(qiáng)化碳酸化過(guò)程所需的催化劑。優(yōu)選地，所述的含堿金屬鹽選自氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀中的一種或幾種。優(yōu)選地，所述的步驟(I)中鋼渣機(jī)械粉碎后的粒徑為10 200目。優(yōu)選地，所述的步驟(2)中含堿金屬的鹽與水的質(zhì)量比為I 10:100。優(yōu)選地，所述的步驟(3)中含CO2煙氣預(yù)熱到50 150°C。
優(yōu)選地，所述的步驟(4)中鋼渣固體顆粒與催化劑的質(zhì)量比為1:1 10。優(yōu)選地，所述的步驟(4)中鋼渣強(qiáng)化碳酸化過(guò)程反應(yīng)時(shí)間為10 60分鐘。優(yōu)選地，所述的步驟(4)中含CO2尾氣壓力為I 20bar。優(yōu)選地，所述的步驟(4)中含CO2尾氣體積濃度為10 100%。優(yōu)選地，所述的步驟(7)中得到鋼渣固碳細(xì)顆粒的粒徑為小于300目。優(yōu)選地，所述的步驟(10)中由步驟(6)得到的殘留液體與步驟(2)得到的催化劑質(zhì)量比為5 20:1。本發(fā)明所用對(duì)象為鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的大量難處理固體廢渣，主要含有鈣、鎂、鐵、鋁、硅等有價(jià)元素，其中鋼渣中還含有大量游離的氧化鈣，從而使得鋼渣不穩(wěn)定，容易吸收空氣中的水和CO2使自身體積發(fā)生膨脹。鋼鐵渣中高含量氧化鈣正好可以作為礦物碳酸化固定溫室氣體CO2的最佳原料。然而，鋼渣中含有的氧化鈣組分與其他惰性礦物相互夾雜包裹，其與CO2發(fā)生碳酸化反應(yīng)過(guò)程中形成的碳酸鈣包裹在未反應(yīng)氧化鈣組分表面，從而使得鋼渣中氧化鈣組分轉(zhuǎn)化率低，鋼渣固碳效率也低。因此，本發(fā)明提出在鋼鐵渣中加入含堿金屬鹽的催化劑，一方面含堿金屬鹽的催化劑可以強(qiáng)化煙氣中CO2的吸收并轉(zhuǎn)化為碳酸根離子，另一方面鋼鐵渣中氧化鈣組分以鈣離子形式進(jìn)入液相，從而使得碳酸根離子與鈣離子形成的碳酸鈣不會(huì)在未反應(yīng)氧化鈣組分表面包裹，由此提高鋼鐵渣中氧化鈣組分的轉(zhuǎn)化率以及鋼鐵渣的固碳效率。此外，鋼鐵渣固碳后經(jīng)進(jìn)一步球磨、干燥、分級(jí)，可作為鋼渣微粉用于混凝土摻和料。本發(fā)明的有益效果是利用鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的大量難處理鋼鐵渣為原料，通過(guò)添加含堿金屬鹽的催化劑，強(qiáng)化鋼鐵渣中氧化鈣組分與CO2反應(yīng)，從而提高鋼鐵渣中氧化鈣組分的轉(zhuǎn)化率以及鋼鐵渣的固碳效率。此外，固碳鋼鐵渣可作為鋼渣微粉用于混凝土摻和料，實(shí)現(xiàn)鋼鐵渣全組分資 源化利用，提高鋼鐵渣的附加值。與現(xiàn)有鋼渣固定CO2的專(zhuān)利報(bào)道(CN10269998A、CN1721043A和CN101851071A)相比，本發(fā)明采用的強(qiáng)化鋼鐵渣礦化固定CO2方法，具有反應(yīng)時(shí)間短、鋼渣中氧化鈣組分轉(zhuǎn)化率高、單位質(zhì)量鋼渣固定CO2量大、固碳鋼渣附加值高等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著和工業(yè)應(yīng)用前景廣闊。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1.
本實(shí)施例中選用的鋼渣中主要成分為: 45% CaO、 10% MgO、 20%Si02、 20%FeO,以及 5%其他雜質(zhì)，具體工藝過(guò)程如下:I)將鋼渣通過(guò)機(jī)械粉碎并篩分到10目粒徑，得到鋼渣顆粒；2)將100克氫氧化鈉溶于900克水中，作為強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2的催化劑；3)取步驟I)得到的鋼渣顆粒40克，以及步驟2)得到的催化劑40克，一并放入高壓攪拌釜中攪拌混合均勻，并加熱使之溫度達(dá)到150°C，通入濃度為100%的CO2氣體，并且保持氣體煙氣為Ibar,開(kāi)始碳酸化反應(yīng),反應(yīng)維持60分鐘,停止加熱及攪拌,碳酸化反應(yīng)停止;4)排出所述高壓釜內(nèi)反應(yīng)后的所有混合物，得到的鋼渣碳酸化反應(yīng)物；5)將步驟(4)得到的碳酸化反應(yīng)物轉(zhuǎn)移至球磨機(jī)中，球磨30分鐘
6)排出所述球磨機(jī)內(nèi)的所有混合物進(jìn)行固液分離，得到含氫氧化鈉的催化劑和鋼渣固碳產(chǎn)物；7)將步驟(6)得到的鋼渣固碳產(chǎn)物在150°C烘箱中干燥2小時(shí)，冷卻篩分得到粒徑小于300目的固碳鋼渣以及大于300目的固碳鋼渣；8)將步驟(6)得到的催化劑與步驟(2)配置的催化劑按照質(zhì)量比為5:1混合后，可用于步驟(3)強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2過(guò)程所需的催化劑；9)將步驟(7)得到的大于300目的固碳鋼渣直接返回步驟(3)進(jìn)行強(qiáng)化碳酸化反應(yīng)；10)由步驟(7)得到的小于300目的固碳鋼渣經(jīng)分析檢測(cè)，鋼渣中氧化鈣轉(zhuǎn)化率達(dá)到30%，噸鋼渣固定C0290公斤，固碳鋼渣可作為鋼渣微粉產(chǎn)品出售。實(shí)施例2.
本實(shí)施例中選用的鋼渣中主要成分為: 45% CaO、 10% MgO、 20%Si02、 20%FeO,以及 5%其他雜質(zhì)，具體工藝過(guò)程如下:1)將鋼渣通過(guò)機(jī)械·粉碎并篩分到200目粒徑，得到鋼渣顆粒；2)將10克氫氧化鈉溶于990克水中，作為強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2的催化劑；3)取步驟I)得到的鋼渣顆粒40克，以及步驟2)得到的催化劑400克，一并放入高壓攪拌釜中攪拌混合均勻，并加熱使之溫度達(dá)到50°C，通入濃度為10%的CO2氣體，并且保持氣體煙氣為20bar,開(kāi)始碳酸化反應(yīng),反應(yīng)維持30分鐘,停止加熱及攪拌,碳酸化反應(yīng)停止;4)排出所述高壓釜內(nèi)反應(yīng)后的所有混合物，得到的鋼渣碳酸化反應(yīng)物；5)將步驟(4)得到的碳酸化反應(yīng)物轉(zhuǎn)移至球磨機(jī)中，球磨5分鐘6)排出所述球磨機(jī)內(nèi)的所有混合物進(jìn)行固液分離，得到含氫氧化鈉的催化劑和鋼渣固碳產(chǎn)物；7)將步驟(6)得到的鋼渣固碳產(chǎn)物在150°C烘箱中干燥2小時(shí)，冷卻篩分得到粒徑小于300目的固碳鋼渣以及大于300目的固碳鋼渣；8)將步驟(6)得到的催化劑與步驟(2)配置的催化劑按照質(zhì)量比為15:1混合后，可用于步驟(3)強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2過(guò)程所需的催化劑；9)將步驟(7)得到的大于300目的固碳鋼渣直接返回步驟(3)進(jìn)行強(qiáng)化碳酸化反應(yīng)；10)由步驟(7)得到的小于300目的固碳鋼渣經(jīng)分析檢測(cè)，鋼渣中氧化鈣轉(zhuǎn)化率達(dá)到40%，噸鋼渣固定CO2 120公斤，固碳鋼渣可作為鋼渣微粉產(chǎn)品出售。實(shí)施例3.
本實(shí)施例中選用的鋼渣中主要成分為: 45%Ca0、 10%Mg0、 20%Si02、 20%FeO,以及 5%其他雜質(zhì)，具體工藝過(guò)程如下:1)將鋼渣通過(guò)機(jī)械粉碎并篩分到100目粒徑，得到鋼渣顆粒；2)將50克氫氧化鈉溶于950克水中，作為強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2的催化劑；3)取步驟I)得到的鋼渣顆粒100克，以及步驟2)得到的催化劑400克，一并放入高壓攪拌釜中攪拌混合均勻，并加熱使之溫度達(dá)到100°c，通入濃度為10%的CO2氣體，并且保持氣體煙氣為IObar,開(kāi)始碳酸化反應(yīng),反應(yīng)維持10分鐘,停止加熱及攪拌,碳酸化反應(yīng)停止;4)排出所述高壓釜內(nèi)反應(yīng)后的所有混合物，得到的鋼渣碳酸化反應(yīng)物；5)將步驟(4)得到的碳酸化反應(yīng)物轉(zhuǎn)移至球磨機(jī)中，球磨15分鐘6)排出所述球磨機(jī)內(nèi)的所有混合物進(jìn)行固液分離，得到含氫氧化鈉的催化劑和鋼渣固碳產(chǎn)物；7)將步驟(6)得到的鋼渣固碳產(chǎn)物在150°C烘箱中干燥2小時(shí)，冷卻篩分得到粒徑小于300目的固碳鋼渣以及大于300目的固碳鋼渣；8)將步驟(6)得到 的催化劑與步驟(2)配置的催化劑按照質(zhì)量比為10:1混合后，可用于步驟(3)強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2過(guò)程所需的催化劑；9)將步驟(7)得到的大于300目的固碳鋼渣直接返回步驟(3)進(jìn)行強(qiáng)化碳酸化反應(yīng)；10)由步驟(7)得到的小于300目的固碳鋼渣經(jīng)分析檢測(cè)，鋼渣中氧化鈣轉(zhuǎn)化率達(dá)到50%，噸鋼渣固定CO2 150公斤，固碳鋼渣可作為鋼渣微粉產(chǎn)品出售。實(shí)施例4.
本實(shí)施例中選用的鋼渣中主要成分為: 45% CaO、 10% MgO、 20%Si02、 20%FeO,以及 5%其他雜質(zhì)，具體工藝過(guò)程如下:I)將鋼渣通過(guò)機(jī)械粉碎并篩分到100目粒徑，得到鋼渣顆粒；2)將50克氫氧化鈉溶于950克水中，作為強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2的催化劑；3)取步驟I)得到的鋼渣顆粒200克，以及步驟2)得到的催化劑400克，一并放入高壓攪拌釜中攪拌混合均勻，并加熱使之溫度達(dá)到100°c，通入濃度為100%的CO2氣體，并且保持氣體壓力為5bar,開(kāi)始碳酸化反應(yīng),反應(yīng)維持15分鐘,停止加熱及攪拌,碳酸化反應(yīng)停止;4)排出所述高壓釜內(nèi)反應(yīng)后的所有混合物，得到的鋼渣碳酸化反應(yīng)物；5)將步驟(4)得到的碳酸化反應(yīng)物轉(zhuǎn)移至球磨機(jī)中,球磨5分鐘6)排出所述球磨機(jī)內(nèi)的所有混合物進(jìn)行固液分離，得到含氫氧化鈉的催化劑和鋼渣固碳產(chǎn)物；7)將步驟(6)得到的鋼渣固碳產(chǎn)物在150°C烘箱中干燥2小時(shí)，冷卻篩分得到粒徑小于300目的固碳鋼渣以及大于300目的固碳鋼渣；8)將步驟(6)得到的催化劑與步驟(2)配置的催化劑按照質(zhì)量比為20:1混合后，可用于步驟(3)強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2過(guò)程所需的催化劑；9)將步驟(7)得到的大于300目的固碳鋼渣直接返回步驟(3)進(jìn)行強(qiáng)化碳酸化反應(yīng)；10)由步驟(7)得到的小于300目的固碳鋼渣經(jīng)分析檢測(cè)，鋼渣中氧化鈣轉(zhuǎn)化率達(dá)到45%，噸鋼渣固定CO2 135公斤，固碳鋼渣可作為鋼渣微粉產(chǎn)品出售。
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2的方法，包括以下步驟: (1)將鋼渣進(jìn)行機(jī)械粉碎，得到鋼渣固體顆粒； (2)將含堿金屬的鹽與水按照一定質(zhì)量比混合，得到強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2所需的催化劑； (3)將含CO2的煙氣預(yù)熱到一定溫度用于鋼渣固碳產(chǎn)物干燥和分級(jí)； (4)向步驟(I)得到的鋼渣固體顆粒中加入由步驟(2)得到的催化劑，攪拌均勻，在30 100°C下通入由步驟(6)得到的含CO2尾氣，進(jìn)行碳酸化反應(yīng)； (5)將步驟(4)碳酸化反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行濕法球磨，球磨時(shí)間為5 30分鐘； (6)將步驟(5)球磨后的產(chǎn)物進(jìn)行固液分離，得到鋼渣固碳產(chǎn)物和殘留液體； (7)將步驟(6)得到的鋼渣固碳產(chǎn)物在由步驟(3)得到的含CO2煙氣流中干燥并分級(jí)，得到鋼渣固碳粗顆粒與細(xì)顆粒，以及含CO2尾氣； (8)將步驟(7)得到的鋼渣固碳細(xì)顆粒直接包裝，作為鋼渣微粉產(chǎn)品； (9)將步驟(8)得到的鋼渣固碳粗顆粒直接返回于步驟(4)碳酸化反應(yīng)過(guò)程； (10)將步驟(6)得到的殘留液體與步驟(2)得到的催化劑按照一定質(zhì)量比混合，作為步驟(4)的鋼渣強(qiáng)化碳酸化過(guò)程所需的催化劑。
2.按權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2的方法，其中所述的含堿金屬的選自氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀中的一種或幾種。
3.按權(quán)利要求1和2所述的強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2的方法，其中所述的含堿金屬的鹽與水的質(zhì)量比為I 10:100，鋼渣固體顆粒與催化劑的質(zhì)量比為1:1 10。
4.按權(quán)利要求1-3所述的強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2的方法，其中所述的鋼渣強(qiáng)化碳酸化過(guò)程反應(yīng)時(shí)間為10 60分鐘，反應(yīng)溫度為50 150°C，C02尾氣體積濃度為10 100%，含CO2尾氣壓力為I 20bar。
5.按權(quán)利要求1-4所述的強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2的方法，其中所述的初始鋼渣粒徑為10 200目，碳酸化后得到固碳鋼渣用于鋼渣微粉的粒徑為小于300目。
全文摘要
一種強(qiáng)化鋼渣礦化固定CO2的方法利用鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的大量難處理鋼渣為原料，通過(guò)添加含堿金屬鹽的催化劑，強(qiáng)化鋼鐵渣中氧化鈣組分與CO2反應(yīng)，從而提高鋼鐵渣中氧化鈣組分的轉(zhuǎn)化率以及鋼鐵渣的固碳效率。此外，固碳鋼鐵渣可作為鋼渣微粉用于混凝土摻和料，實(shí)現(xiàn)鋼鐵渣全組分資源化利用，提高鋼鐵渣的附加值。采用本發(fā)明方法，可以顯著縮短鋼渣礦化固定CO2的時(shí)間，降低鋼渣礦化固定CO2的能耗，提高鋼渣礦化固定CO2的效率，并且鋼渣固碳后可以用于生產(chǎn)鋼渣微粉產(chǎn)品，由此進(jìn)一步提高鋼渣的使用價(jià)值，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C01F11/18GK103111186SQ201310057118
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月22日
發(fā)明者包煒軍, 李會(huì)泉, 潘凱, 王晨曄 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所