[发明专利]采用含盐卤水和固体废弃物联合捕集矿化二氧化碳的方法

说明书

本发明公开了一种采用含盐卤水和固体废弃物联合捕集矿化二氧化碳的方法，利用含盐卤水中富含的钙、镁离子，通过优化固体废弃物和含盐卤水投料比、碱性添加剂种类、添加剂浓度、反应温度、反应釜压力等工况参数，促使二氧化碳向碳酸盐转化，强化钙、镁碳酸盐沉淀的形成，以达到二氧化碳的永久固定；该方法流程简单，反应迅速,将碳捕集和碳封存两个过程有机整合，是一种非常适合我国国情的新型温室气体减排技术。

技术领域

本发明涉及一种二氧化碳捕集和矿化一体化的方法，特别涉及一种采用含盐卤水和固体废弃物联合捕集矿化二氧化碳的方法。

背景技术

国际能源署报告提出CO₂捕捉与封存(CCS)技术是有效控制CO₂排放的三大技术之一，为联合国2050年计划将全球CO₂浓度控制在450ppm的蓝图提供19％的贡献度，并预测全球到2050年将建立3400个CCS项目形成58100亿美元的CO₂产业。近二十年来，世界各国政府争相资助CCS技术研究，同大学和企业合作建立研发中心和示范项目，抢先开发技术专利占领市场前沿。

本发明专利提出了一种新的二氧化碳捕集矿化一体化的方法,该法流程简单,反应迅速,将碳捕集和碳封存两个步骤有机整合、合二为一,丰富了碳减排的技术选择。采用含盐卤水等捕集二氧化碳的方法具有以下优点：

1)以含盐卤水作为介质吸收储存,具有原料上的来源广泛性,并且,含盐卤水、海水、盐田废水、以及工业废水,都含有类似的脱碳固碳因子,可以作为含盐卤水的替代,有利于因地制宜的应用此工艺,提高了此法的适用性。

2)单纯采用含盐卤水矿化效率较低，采用固体废弃物可提高含盐卤水pH值，促进二氧化碳转化和吸收，与此同时采用固体废弃物使用工业大宗固体废弃物(如电厂废弃物，炼钢厂残渣，水泥厂残渣，采矿厂尾矿)做原料，也实现废物利用和环境保护的双赢；

3)一种采用含盐卤水和固体废弃物联合捕集二氧化碳的方法实现永久且环境友好地封存，无泄漏无后期监测，与地质封存相比，降低了风险容易被公众所接受；

4)捕集二氧化碳的碳酸化反应为放热反应，理论上可减少对热量的需求；

5)此法对一些无法找到合适地质封存地层的国家和地区或者由于距离过远管道输送成本高的污染源有很好的适用性；

6)联合捕集二氧化碳的过程中产生多种具有经济价值的产品，能够补贴一种采用含盐卤水捕集二氧化碳的处理费用，并有潜力创造更高的经济效益形成产业链。

现有一种采用含盐卤水和固体废弃物联合捕集二氧化碳的方法可实现以下目标：

1)含盐卤水溶液保持一定的碱度是碳酸盐化过程顺利进行的必要条件。在常温常压下,含盐卤水脱碳适宜的pH值范围是8～10，pH值过高会导致非目标沉淀产物的产生,造成固碳媒介和溶液碱度的双重浪费。pH值过低则含盐卤水溶液对二氧化碳的捕捉能力降低，因此我们采用添加含盐钙镁离子固体废弃物的方式对pH值进行调节，在捕集二氧化碳过程中能很好的维持反应体系的适宜碱度，保证捕集过程顺利进行

2)通过优化固体废弃物和含盐卤水投料比、碱性添加剂种类、添加剂浓度、反应温度等参数，对含盐卤水捕集二氧化碳进行过程强化，提高过程经济性。

3)固碳产物为钙镁碳酸盐，在自然环境下不易分解并可作为建材等利用，实现环境友好并降低成本。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种采用含盐卤水和固体废弃物联合捕集矿化二氧化碳的方法，该方法不仅能有效提高含盐卤水的利用率并且能够降低电厂CO2排放，是一种非常适合我国国情的新型温室气体减排技术。

本发明是通过以下技术方案来实现：