一种利用钢渣制备碳酸钙的方法与流程

本发明涉及环境工程，具体涉及一种利用钢渣制备碳酸钙的方法。

背景技术：

1、

2、同时，近年来，全球变暖造成的极端气候问题愈发严重，控制温室气体，减少co2排放已经成为全球共识。为了应对co2过量排放引起的全球气候异常问题，实现经济的可持续发展，因此，如何捕集烟气中的co2是烟气处理领域研究的核心问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的钢渣的利用率低，且co2的排放量过高的问题，提供一种利用钢渣制备碳酸钙的方法，该方法能够在常温常压下选择性提取钢渣中的钙离子并碳酸盐化以实现钢渣及含二氧化碳烟气的资源化利用，生成贫钙钢渣和高附加值产品沉淀碳酸钙，从而实现以废治废，变废为宝。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种利用钢渣制备碳酸钙的方法，该方法包括以下步骤：

3、(1)将钢渣进行研磨，得到粒径≤100μm的钢渣微粉；

4、(2)将所述钢渣微粉使用浸取剂进行浸取反应，得到混合物；

5、(3)将所述混合物进行静置沉淀，然后固液分离，得到富钙溶液和贫钙钢渣；

6、(4)向所述富钙溶液中通入含有co2的烟气并反应，然后固液分离，将得到的固体产物进行干燥，得到碳酸钙；

7、其中，步骤(2)中，所述浸取剂选自氯化铵溶液、硝酸铵溶液、硫酸铵溶液和醋酸铵溶液中的一种或两种以上。

8、优选地，步骤(1)中，所述钢渣的密度不超过3.5g/cm3，钢渣中cao的质量百分含量为30％～60％。

9、优选地，步骤(2)中，所述浸取剂的浓度为2～4mol/l。

10、优选地，步骤(2)中，所述浸取反应时，固液比为10～400g/l。

11、优选地，步骤(2)中，所述浸取反应的时间为20～120min。

12、优选地，步骤(2)中，所述浸取反应在搅拌下进行，搅拌的转速为400～800rpm。

13、优选地，步骤(4)中，所述反应在搅拌下进行，搅拌的转速为400～800rpm。

14、优选地，其特征在于，步骤(4)中，所述烟气中，co2所占的体积比为10～35％。

15、优选地，步骤(4)还包括：将固液分离得到的液相进行后处理以除去其中的co2，得到循环溶液，将所述循环溶液返回至步骤(2)中，作为浸取剂使用。

16、优选地，所述循环溶液与浸取剂的体积比不高于19。

17、本发明的优点及有益效果是：

18、1、能耗低：本发明提供的方法中的实验条件均为常温常压，能耗较低，大幅降低了成本；

19、2、转化效率高：具有较高的烟气中co2的脱除效率及富钙溶液钙离子沉淀效率，能够大幅度提升利用钢渣进行co2矿物封存的环境效益与经济效益；

20、3、环境友好：浸取剂、废液、废气实现回收循环再利用，提高原料利用率的同时，不产生额外的废弃物或污染物；

21、4、产品质量好：制备的沉淀碳酸钙白度高、杂质少、粒径小可以直接应用于橡胶、塑料、造纸等领域；

22、5、以废治废、变废为宝：利用钢渣进行co2矿物封存，联产纯度>95％的沉淀碳酸钙及贫钙钢渣，实现钢渣和co2的协同处理及资源利用。

技术特征：

1.一种利用钢渣制备碳酸钙的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钢渣的密度不超过3.5g/cm3，钢渣中cao的质量百分含量为30％～60％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述浸取剂的浓度为2～4mol/l。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述浸取反应时，固液比为10～400g/l。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述浸取反应的时间为20～120min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述浸取反应在搅拌下进行，搅拌的转速为400～800rpm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述反应在搅拌下进行，搅拌的转速为400～800rpm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述烟气中co2所占的体积比为10～35％。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)还包括：将固液分离得到的液相进行后处理以除去其中的co2，得到循环溶液，将所述循环溶液返回至步骤(2)中，作为浸取剂使用。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述循环溶液与浸取剂的体积比不高于19。

技术总结
本发明涉及环境工程技术领域，公开了一种利用钢渣制备碳酸钙的方法，该方法包括以下步骤：(1)将钢渣进行研磨，得到粒径≤100μm的钢渣微粉；(2)将钢渣微粉使用浸取剂进行浸取反应，得到混合物；(3)将混合物进行静置沉淀，固液分离，得到富钙溶液和贫钙钢渣；(4)向富钙溶液中通入含有CO<subgt;2</subgt;的烟气并反应，然后固液分离，将得到的固体产物进行干燥，得到碳酸钙；所述浸取剂选自氯化铵溶液、硝酸铵溶液、硫酸铵溶液和醋酸铵溶液中的一种或两种以上。本发明提供的方法能够在常温常压下选择性提取钢渣中的钙离子并碳酸盐化以实现钢渣及含二氧化碳烟气的资源化利用，生成贫钙钢渣和高附加值产品沉淀碳酸钙，从而实现以废治废，变废为宝。

技术研发人员：许月阳,朱法华,王圣,谢奎,冯鹤男,朱辰,赵良,王宏亮,董月红,张昕
受保护的技术使用者：国家能源集团科学技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13