[发明专利]一种硅灰石/硝酸钙碳酸化固定温室气体的方法

说明书

本发明涉及一种硅灰石/硝酸钙碳酸化固定温室气体的方法，属于温室气体减排技术领域。本发明是通过下述方案实现的：步骤一将稀硫酸加入由硅灰石和硝酸钙组成的混合粉末中，在30‐90℃下搅拌反应，得到固‐液相反应产物；步骤二向步骤一所得固‐液相反应产物中加入氨水并通入二氧化碳气体，在20‐50℃下、常压、搅拌反应后，过滤，所得滤渣为CO₂矿物碳酸化固定产物。本发明克服了现有CO₂矿物碳酸化固定工艺，特别是湿法间接工艺中钙离子转化率低、高反应压力、高能耗、高经济成本等问题。本发明操作简单易行，对设备要求低，钙离子利用率高，适宜于工业化应用。

技术领域

本发明涉及一种硅灰石/硝酸钙碳酸化固定温室气体的方法，属于温室气体减排技术领域。

背景技术

化石原料燃烧产生的温室气体排放被认为是导致全球变暖、威胁人类生存环境的最主要因素之一。我国是世界上煤炭生产和消费大国，21世纪主要能源仍然是煤炭，CO₂排放量已经位居世界第二，据预测到2025年前后CO₂排放量将超过美国，成为世界上CO₂排放量最大的国家。目前，新一轮的“后京都议定书”谈判已经启动，我国面临CO₂减排的巨大压力，有必要开展CO₂捕获、运输和储存的技术研究，建立具有资源特色的CO₂减排技术体系，在国际科技竞争中处于主动地位。

CO₂大规模储存与固定是CO₂减排的主要途径，主要包括地质储存、海洋储存以及矿物碳酸化固定。而这其中矿物碳酸化固定以其安全、原料丰富、价格低廉、产物可资源化利用等特点成为大家研究的热点。

CO₂的矿物碳酸化固定是模仿自然界中CO₂的矿物吸收过程，即CO₂与含有碱性或碱土金属氧化物的矿石反应，生成永久的、更为稳定的碳酸盐这样一系列过程。

CO₂的矿物碳酸化固定的原料主要为含钙、镁的硅酸盐矿石，如富含镁碱土金属的有蛇纹石(Mg₃Si₂O₅(OH)₄)、镁橄榄石(Mg₂SiO₄)、滑石(Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂)等；富含钙碱土金属的硅灰石(CaSiO₃)等。

目前，对于以含钙硅酸盐矿石为原料进行矿物碳酸化固定CO₂时，主要采用直接液相法和以醋酸为媒介的间接液相法，这两种方法在实验过程中都要求较高的压力，反应条件较复杂，成本较高且原料的碳酸化转化率不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有CO₂矿物碳酸化固定工艺，特别是湿法间接工艺中钙离子转化率低、高反应压力、高能耗、高经济成本等问题，从而提供一种矿物碳酸化固定二氧化碳的方法。

本发明一种硅灰石/硝酸钙碳酸化固定温室气体的方法，包括以下步骤：

步骤一

将稀硫酸加入由硅灰石和硝酸钙组成的混合粉末中，在30‐90℃下搅拌反应，得到固‐液相反应产物；

步骤二

向步骤一所得固‐液相反应产物中加入氨水并通入二氧化碳气体，在20‐50℃下、常压、搅拌反应后，过滤，所得滤渣为CO₂矿物碳酸化固定产物。

本发明一种硅灰石/硝酸钙碳酸化固定温室气体的方法，步骤一中，稀硫酸的质量百分浓度为5‐20％；稀硫酸与混合粉末的液固比为5‐12mL/g。