[发明专利]一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳工艺

说明书

本发明公开了一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳工艺，S1：配置原料液：脱硫废渣与水混合且搅拌均匀形成原料液；S2：CO₂矿化：将含有CO₂的烟气与原料液接触发生矿化反应，剩余的烟气排出，得到的液相为吸收液；S3：当吸收液的pH值≥10时，吸收液返回至步骤S2中继续与原料液接触，当吸收液的pH值＜10时，排出吸收液，进行步骤S1；该工艺避免了CO₂大量排放而增加温室效应，并且生成的碳酸钙可以用制备轻质碳酸钙产品或用于湿法脱硫，增加了其附加值，对环境友好。

技术领域

本发明属于脱硫废渣技术领域，具体涉及一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳工艺。

背景技术

全世界每年CO₂排放量约400亿吨，化石燃料燃烧所导致的CO₂污染和“温室效应”已严重威胁环境。中国是CO₂排放大国，面临减排的巨大压力，“2030年碳达峰”和“2060年碳中和”被国家列为2021年八项重点任务之一。在众多CO₂减排利用技术中，矿化固定CO₂因其成本低、固碳规模大和可利用碱性固废等优势，日益受到业内专家学者的关注。

二氧化碳矿化利用是指将二氧化碳气体与碱性物质发生酸碱中和反应，将二氧化碳转化为碳酸盐类物质，进而使二氧化碳由气体转化为稳定的固体类物质，实现二氧化碳的固定和再利用。但目前该技术在国内外还不成熟，对于矿化反应原料的选择及工艺开发绝大部分处于研发阶段，研究主要停留在实验室规模上，中试级别的规模都很少，且存在CO₂矿化反应速率低、反应条件苛刻、产物附加值低、会产生二级污染物、能耗高等问题，导致CO₂矿化技术难以工业化实施。现阶段急需开发一种新的高效、易操作、可工业化应用的矿化工艺，以真正解决CO₂末端减排问题，同时联产高附加值的化工产品。

我国是一个以煤炭为主要能源的国家，由于燃煤电厂的脱硫除尘工艺进行得比较晚，对脱硫废渣的基本物化性能的了解不够深入和全面，目前各电厂、钢铁厂等半干法脱硫废渣产量0.2亿吨/年，烟气脱硫行业排放渣0.8亿吨/年，国内外对脱硫废渣的矿物组成研究表明，干法、半干法烟气脱硫废渣一般由亚硫酸钙、硫酸钙、碳酸钙、氢氧化钙、氯化钙以及粉煤灰等成分组成，因成分复杂而综合利用难度较大，如不能很好地加以利用，将会造成大量土地资源被侵占，同时脱硫废渣中酸性物质主要为SO₃，溶于水会呈酸性，也会对环境产生不利的影响，目前脱硫废渣主要用于水泥掺和料、混凝土添加剂、石灰砂石添加剂等方面，因用量有限造成大量土地资源被侵占；因此脱硫废渣的高效、高值综合利用技术的开发显得尤为重要。

发明内容

本发明针对现有的CO₂矿化反应速率低、反应条件苛刻、产物附加值低、会产生二级污染物、能耗高的问题；以及目前对脱硫废渣处理方式存在造成大量土地资源被侵占，同时脱硫废渣中酸性物质也会对环境产生不利影响的问题，本发明提供一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种利用脱硫废渣矿化二氧化碳工艺，包括以下步骤：

S1：配置原料液：脱硫废渣与水混合且搅拌均匀形成原料液；

S2：CO₂矿化：将含有CO₂的烟气与原料液接触发生矿化反应，剩余的烟气排出，得到的液相为吸收液；

S3：当吸收液的pH值≥10时，吸收液返回至步骤S2中继续与原料液接触，当吸收液的pH值＜10时，排出吸收液，进行步骤S1。

进一步限定，步骤S1中所述脱硫废渣与水的质量比为1：2-10。

进一步限定，步骤S1中所述脱硫废渣的粒径≤20μm。

进一步限定，步骤S2中含有CO₂的烟气的停留时间为100-500s。