CO2礦(kuang)(kuang)化利(li)用(yong)是(shi)指模(mo)仿自(zi)然界中(zhong)CO2的礦(kuang)(kuang)物(wu)吸收過(guo)程(cheng),利(li)用(yong)含堿性或堿土金屬氧化物(wu)的天然礦(kuang)(kuang)石或固體廢(fei)渣,與CO2發生反應生成諸如(ru)碳酸(suan)鈣(gai)(gai)、碳酸(suan)鎂等穩定的碳酸(suan)鹽(yan)化合物(wu)產品。鋼(gang)(gang)渣是(shi)鋼(gang)(gang)鐵冶(ye)煉過(guo)程(cheng)中(zhong)排出的副產物(wu),其產生率一般為粗鋼(gang)(gang)產量的15%~20%。目(mu)前全國鋼(gang)(gang)渣累計堆存(cun)量超(chao)過(guo)3億t,而其資(zi)源綜合利(li)用(yong)率不(bu)足40%。鋼(gang)(gang)渣中(zhong)含有(you)豐富的鈣(gai)(gai)鎂資(zi)源,是(shi)作為CO2礦(kuang)(kuang)化利(li)用(yong)的理(li)想原(yuan)料(liao)。
科(ke)研(yan)工作(zuo)者(zhe)通過添加低(di)濃(nong)度(du)(du)堿(jian)(jian),可有效提(ti)高鋼渣碳酸(suan)化(hua)轉(zhuan)化(hua)效率(lv)(lv)。圍繞低(di)濃(nong)度(du)(du)堿(jian)(jian)介質(zhi)(zhi)中鋼渣碳酸(suan)化(hua)過程,系統研(yan)究(jiu)了(le)攪拌(ban)(ban)轉(zhuan)速、低(di)濃(nong)度(du)(du)堿(jian)(jian)濃(nong)度(du)(du)、反應(ying)溫(wen)度(du)(du)等工藝條件(jian)(jian)對(dui)鋼渣碳酸(suan)化(hua)轉(zhuan)化(hua)效率(lv)(lv)的影響。在攪拌(ban)(ban)轉(zhuan)速為(wei)450r/min,堿(jian)(jian)濃(nong)度(du)(du)為(wei)20g/L,反應(ying)溫(wen)度(du)(du)為(wei)70℃等優(you)化(hua)工藝條件(jian)(jian)下可實現(xian)鋼渣碳酸(suan)化(hua)轉(zhuan)化(hua)效率(lv)(lv)為(wei)49.72%,是傳統水介質(zhi)(zhi)體系的1.8倍以上,且反應(ying)條件(jian)(jian)溫(wen)和,介質(zhi)(zhi)可循環利用。
進一步開展了鋼(gang)(gang)渣碳(tan)酸化反應(ying)動力(li)學研究,結果表明鋼(gang)(gang)渣碳(tan)酸化反應(ying)為內擴散控制,計算得到(dao)表觀活(huo)化能(neng)為22.48 kJ/mol。
