固定二氧化碳的方法技术

本发明专利技术涉及一种固定二氧化碳的方法和系统。在金属离子成分通过酸处理从例如天然矿物或钢渣中提取之后，将二氧化碳注入以通过碳酸盐化来固定二氧化碳。因为pH调节步骤是不必要的，该反应能够有效地进行并且是一个连续的过程。因此，本发明专利技术的固定二氧化碳的方法使得能够有效去除产自炼钢工业的二氧化碳，从而显著地减少温室气体排放并使废弃钢渣得到再生利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种和系统。更特别地，专利技术涉及一种利用天然矿物或者产自铁制品的钢渣来，从而减少大气中二氧化碳的排放。
技术介绍
二氧化碳排放由于增加的矿物燃料消耗而急剧上升，并且被认为是全球变暖的主要原因。因此，世界上许多国家已经在做出努力和加强措施来减少二氧化碳的排放。二氧化碳排放的减少可以通过减少矿物燃料自身的使用，或者通过一种分离、收集和固定生成的二氧化碳的方法来实现。对于后者，过去已经研究了利用分离和收集的二氧化碳作为甲醇合成的原料，或者通过倾倒到海洋或者使用碳酸盐矿物来固定分离的和收集的二氧化碳。例如，一种利用碳酸盐矿物来。在该方法中，存在于矿物质中的碱性物质(Ca0、Mg0、K20、Na20，等)和二氧化碳反应生成碳酸盐(CaCO3、MgCO3、Na2CO3、 K2CO3)来固定从植物中释放的二氧化碳。在炼钢过程中产生的熔渣包括熔融铁预处理熔渣、转炉炉渣、不锈钢熔渣、电炉炉渣等。这些钢渣大部分被掩埋起来，除了作为道路或建筑用水泥或骨料的有限利用。已经提出了利用废弃钢渣的多种方法，因为已经很难找到钢渣填埋的方法了。韩国专利申请公开第2002-00504 号，题为“使用二氧化碳的钢渣预处理方法”， 提出了一种在钢渣表面以用于港口建筑或者养鱼的人工鱼塘。在另一个利用钢渣处理二氧化碳的尝试中，韩国专利申请公开第2006-0023206号，题为“一种”，提出了在含有一定量水分的钢渣表面通过其与二氧化碳的反应来固定二氧化碳。然而，因为二氧化碳和钢渣的反应速率非常低，以上两个专利中描述的方法需要太长的反应时间，因此在经济上不可行。韩国专利第0891551号(申请号2008-0025573)，题为“利用钢铁工业产生的钢渣的矿物碳酸盐法能改善反应效率的二氧化碳固化方法”，提出一种凝固二氧化碳的方法，通过从钢渣中提取的碱性物质和气态二氧化碳经加压水热反应或常压水热反应进行碳酸盐化反应。然而，水热反应消耗大量能量，而且对于二氧化碳怎样随碱性成分的碳酸盐化而固定没有一个清晰的说明。韩国专利第0801542号(申请号2006-0105753)，题为“通过移除水分子和羟基来转化滑石粉以用于矿物碳酸盐化的方法，和利用获得的滑石粉进行二氧化碳矿物碳酸盐化的方法”，提出一种利用天然矿物滑石粉来。然而，因为它需要152 μ m 或更小的粒子大小，额外的能量被消耗在矿物质的粉碎上。而且，在碱性成分用用于提取的弱酸性溶剂，例如醋酸，处理之后，当PH值升高以通过碳酸盐化来固定二氧化碳的时候，一些金属离子(例如，Ca2+)同氢氧根离子(0H-)反应形成乳状石灰(Ca (OH)2),从而形成悬浮液。因此，需要附加的沉淀和过滤过程。鉴于沉淀的碳酸盐悬浮在溶液中，分离很困难，且不容易建立一个工业化的应用流程。
技术实现思路
本专利技术涉及一种能够克服传统方法中存在的问题的方法，有效地固定二氧化碳且适用于实际的处理，因而二氧化碳能通过液相反应被固定，此外，本专利技术还提供了改进的反应效率，因而，在常温常压下，减少了能量消耗。另外，在本专利技术中，用于二氧化碳固化的PH 调节步骤是不必要的，因此防止了悬浮乳化石灰的形成并且允许连续处理。在本专利技术的一个实施方案中，一种，包括(a)用酸处理天然矿物或钢渣以提取金属离子成分；(b)在由步骤(a)获得的包含金属离子成分的提取液中注入二氧化碳以碳酸盐化二氧化碳；(c)将溶解有从步骤(b)得到的碳酸盐的溶液转移到溶解碳酸盐储存罐中并储存；(d)将储存的溶解碳酸盐转移到碳酸盐分离/纯化罐中，并调节PH到大约7或以上，以分离该碳酸盐。附图说明本专利技术的上述及其他目的、特征和优点将参考在附图中加以图解的一些典型实施方案进行详细描述，附图仅以图示的方式在后面给出，因此不限制本专利技术，其中图1示出现有的利用熔渣；及图2示出根据本专利技术典型实施方案利用天然矿物或钢渣。应该理解的是，附图没有必要成比例，而是呈现说明本专利技术基本原理的多种优选特征的略微简化的表现。在此公开的本专利技术的具体设计特征，包括，例如，具体尺寸、取向、 位置和形状，将部分地由特定意向的应用和使用环境来确定。具体实施例方式在下文中，将会详细做出对本专利技术多种实施方案的参考，其中的例子在附图中图解并在下面说明。尽管本专利技术将结合典型实施方案一起描述，但应该理解，本说明书不意在将本专利技术局限于那些典型实施方案。相反，本专利技术旨在不仅包括典型实施方案，而且还包括多种替换、修改、同等物以及其他的实施方案，这些可以包括在所附加权利要求限制的本专利技术的精神和范围内。本专利技术提供了一种，包括(a)用酸处理天然矿物或钢渣以提取金属离子成分；(b)在由步骤(a)获得的包含金属离子成分的提取液中注入二氧化碳以碳酸盐化；(c)将溶解有由步骤(b)得到的碳酸盐的溶液转移到溶解碳酸盐储存罐中并储存；(d)将储存的溶解碳酸盐转移到碳酸盐分离/纯化罐中，并调节PH到7左右或以上以分离该碳酸盐。在步骤(a)中，天然矿物没有被特别限定。例如，包含大量氧化钙和氧化镁的橄榄岩、玄武岩、滑石粉、蛇纹岩、硅灰石等可以使用。以蛇纹岩和硅灰石中氧化钙和氧化镁的含量作为例子在表1中示出。并且，在步骤(a)中，钢渣可以是产自，例如在鼓风炉、转炉或吹氧法过程中的铁制品的熔渣、电炉炉渣或转炉炉渣。钢渣大多用作道路或建筑用水泥或骨料。各种钢渣的化学成分也表示在表1中。表 权利要求1.一种，包括(a)用酸处理天然矿物或钢渣以提取金属离子成分；(b)将二氧化碳注入到包含步骤(a)中提取的金属离子成分的提取液中以碳酸盐化；(c)将溶解有在步骤(b)中得到的碳酸盐的溶液转移到溶解碳酸盐储存罐中并储存；以及(d)将储存的溶解碳酸盐转移到碳酸盐分离/纯化罐中并调节PH到7或更高来分离碳酸盐。2.根据权利要求1所述的，其中所述酸处理在PH3-5时进行。3.根据权利要求1所述的，其中所述碳酸盐化在常温常压下进行。4.根据权利要求1所述的，其中所述碳酸盐化在2L/min的二氧化碳注入速度下进行，并在5分钟内完成。5.根据权利要求1所述的，其中所述钢渣是由产自在鼓风炉、转炉或吹氧法过程中的铁制品的熔渣、电炉炉渣或转炉炉渣组成的一组中的一种。6.一种，包括(a)用酸处理熔渣以提取金属离子成分；(b)将二氧化碳注入到包含步骤(a)中提取的金属离子成分的提取液中以碳酸盐化；(c)将溶解有在步骤(b)中得到的碳酸盐的溶液转移到第一罐并将所述得到的碳酸盐储存在第一罐中；以及(d)将储存的溶解碳酸盐转移到碳酸盐第二罐，并调节PH到预定范围以分离碳酸盐。7.根据权利要求6所述的，其中所述酸处理在PH3-5时进行。8.根据权利要求6所述的，其中所述碳酸盐化在0-40°C的温度和 0. l-5atm的压力下进行。9.根据权利要求6所述的，其中所述碳酸盐化在10-25°C的温度和0. l-2atm的压力下进行。10.根据权利要求6所述的，其中所述碳酸盐化在2L/min的二氧化碳注入速度下进行并在5分钟内完成。11.根据权利要求6所述的，其中所述熔渣是钢渣，且所述钢渣是由产自鼓风炉、转炉或吹氧法过程中的铁制品的电炉炉渣或转炉炉渣组成的组中的一种。12.根据权利要求6所述的，其中熔渣是天然矿物渣。13.根据权利要求6所述的，其中调节的pH的预定范围是7或更尚ο14.一种固定二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑圣烨，李起春，曹旼鎬，孙锡馗，朴东哲，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，现代制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：