一种利用双极膜电渗析提取矿石中的碱土金属用以固定二氧化碳的方法和系统技术方案

技术编号:42831942 阅读:69 留言:0更新日期:2024-09-24 21:05
本发明专利技术提供了一种利用双极膜电渗析提取矿石中的碱土金属用以固定二氧化碳的方法和系统。本发明专利技术的方法包括如下步骤:S1:利用双极膜电渗析对硫酸铵溶液进行分解,得到硫酸和氨水;S2:将硫酸与粉碎后的含碱土金属矿石进行反应,反应后过滤,得到滤液和滤渣;S3:采用氨水调节滤液的pH值,过滤,得到用以固定二氧化碳的碱土金属氢氧化物沉淀。本发明专利技术的方法和系统利用双极膜电渗析分解硫酸铵溶液,产生硫酸和氨水用以提取矿石中的碱土金属元素,无需消耗额外的酸源及碱源,无废液外排,硫酸铵分解能耗低,制备得到的碱土金属氢氧化物沉淀可以用来大规模固定CO<subgt;2</subgt;,实现了CO<subgt;2</subgt;的矿化封存。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳中和,尤其是涉及一种利用双极膜电渗析提取矿石中的碱土金属用以固定二氧化碳的方法和系统


技术介绍

1、随着地球大气中的二氧化碳含量逐步攀升,温室效应带来的全球气候变暖和诸多环境问题日渐引起人们的关注,在此背景下,直接空气捕获技术(dac)对于减少大气中的二氧化碳具有重要意义。化学吸收法与固态胺法是目前常见的两种吸收空气中co2的技术路线,然而现有直接空气捕获二氧化碳技术存在效率低以及吸收介质再生能耗高等问题,从而限制了该技术的实际应用。

2、矿化固碳是指模拟自然界风化反应,利用矿化原料将二氧化碳转化为稳定的碳酸盐过程。岩石中的碱土金属矿石可以作为天然的矿化原料使用,然而提取矿石中的碱土金属成分通常需要使用强酸浸提,因此会产生大量的废液,存在全部流程成本高、化学品消耗大、废水废气污染严重等缺陷。火法烘焙是将浓硫酸或者硫酸铵与矿石混合后高温焙烧,再进行水浸提取碱土金属,该工艺流程反应温度高,能耗高,此外会消耗大量的硫酸或者硫酸铵。因此,开发一种低能耗、不额外消耗酸性提取剂、绿色环保的提取天然矿石中碱土金属成分用以固定空气中co2的工本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用双极膜电渗析提取矿石中的碱土金属用以固定二氧化碳的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,双极膜电渗析所采用的双极膜由阴离子交换膜、中间界面催化剂层和阳离子交换膜复合而成,中间界面催化剂层使用金属氧化物作为催化剂。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,金属氧化物选自TiO2、NiO、SnO2、Al2O3、FeO、MgO和Cr2O3中的至少一种;中间界面催化剂层中金属氧化物的负载量为5-30μg/cm2。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用双极膜电渗析装置进行双极膜电渗析,在双极膜电渗析装...

【技术特征摘要】

1.一种利用双极膜电渗析提取矿石中的碱土金属用以固定二氧化碳的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,双极膜电渗析所采用的双极膜由阴离子交换膜、中间界面催化剂层和阳离子交换膜复合而成,中间界面催化剂层使用金属氧化物作为催化剂。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,金属氧化物选自tio2、nio、sno2、al2o3、feo、mgo和cr2o3中的至少一种;中间界面催化剂层中金属氧化物的负载量为5-30μg/cm2。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用双极膜电渗析装置进行双极膜电渗析,在双极膜电渗析装置中间隔设有阳极和阴极,在阳极和阴极之间依次间隔设有第一双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜和第二双极膜,阳极与第一双极膜之间形成阳极室,第一双极膜与阴离子交换膜之间形成酸室,阴离子交换膜与阳离子交换膜之间形成盐室,阳离子交换膜与第二双极膜之间形成碱室,第二双极膜与阴极之间形成阴极室。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,利用双极膜电渗析对硫酸铵溶液进行分解时,向阳极室和阴极室中分别加入质量含量为1-5%的硫酸钠或氢氧化钠溶液,向盐室循环加入质量含量为5-35%的硫酸铵溶液,向酸室加入水或初始浓度≤...

【专利技术属性】
技术研发人员:张梦倩魏巍吴雪怡
申请(专利权)人:原初科技北京有限公司
类型:发明
国别省市:

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