[发明专利]利用纳滤海水捕集二氧化碳制备并分离碳酸钙镁的方法

说明书

本发明涉及一种利用纳滤海水捕集二氧化碳制备并分离碳酸钙镁的方法，将盐度为35±2‰海水抽入一级碳化塔，在控制海水温度、pH值的条件下，使海水中钙离子完全与烟气中二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀，然后机械脱水得到碳酸钙和脱钙海水；采用常规纳滤技术对脱钙海水进行浓缩处理，使海水盐度增加至52.5‰～105‰；将浓缩海水抽入二级碳化塔，在控制海水温度、pH值的条件下，使海水中镁离子与烟气中二氧化碳反应生成碳酸镁沉淀，然后机械脱水得到碳酸镁。最终实现碳酸钙和碳酸镁的分离。本发明不仅可以减少烟气中二氧化碳的排放同时可以利用烟气中的二氧化碳来制备碳酸钙和碳酸镁材料，可谓一举两得。

技术领域

本发明涉及一种二氧化碳捕集、封存和利用的方法，特别是涉及碳酸钙、碳酸镁材料的制造并分离的方法。

背景技术

温室效应是21世纪全人类所面临的最大环境问题，人类在能源系统中因消费化石燃料产生的CO₂是引起全球气候变暖的最主要物质。中国作为世界上人口最多且最大的发展中国家，近年来经济建设取得了举世瞩目的成就。但是随着经济的发展和人口的不断增长，对能源的需要也日益增加。目前我国的CO₂的排放量已经居世界第二位，仅次于美国。未来几年我国CO₂的排放量将超过美国，居于世界第一位。高碳模式将严重制约中国未来的发展，而低碳经济将成为中国建设生态文明最有力的突破口。

晶体碳酸钙可用作橡胶、塑料、造纸、涂料和油墨等行业的填料。广泛用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等生产中。还可用作工业废水的中种剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含SO₂废气中的SO₂消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡的防粘剂。也可用作牙粉、牙膏及其它化妆品的原料

纳米碳酸镁可用于制造镁盐、氧化镁、防火涂料、油墨、玻璃、牙膏、橡胶填料等，食品中用作面粉改良剂、面包膨松剂等。

本发明不仅可以减少烟气中二氧化碳的排放同时可以利用烟气中的二氧化碳来制备碳酸钙和碳酸镁材料，可谓一举两得。

发明内容

为了减少烟气中二氧化碳的排放同时对二氧化碳进行固定和利用，本发明提供一种利用纳滤海水捕集二氧化碳制备并分离碳酸钙镁的方法。

本发明的技术方案如下：

一种利用纳滤海水捕集二氧化碳制备并分离碳酸钙镁的方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)将盐度为35±2‰的海水引入澄清池，海水中部分泥沙在澄清池中自然沉降，澄清后的海水通过抽水泵抽入一级烟气吸收装置即碳化塔；

(2)从一级碳化塔底部注入二氧化碳烟气，控制烟气量来控制海水温度为20～30℃，同时添加CaO或者CaOH溶液以控制海水pH值为8～8.5，弱碱性条件下，烟气中CO₂与海水中钙离子发生反应，生成碳酸钙沉淀；

(3)采用板框压滤机或者离心机对步骤(2)中得到的含有碳酸钙的海水进行脱水处理，得到纯度为90％～98％的碳酸钙和脱钙海水；

(4)采用常规纳滤技术对步骤(3)中的脱钙海水进行浓缩处理，使海水盐度增加至52.5‰～105‰；

(5)将步骤(4)得到浓缩海水泵入二级烟气吸收装置即碳化塔，然后从二级碳化塔底部注入二氧化碳烟气，控制烟气的量来控制海水温度为30～45℃，同时添加CaO或者CaOH溶液以控制海水pH值为8～8.5，弱碱性条件下，烟气中CO₂与海水中镁离子发生反应，生成碳酸镁沉淀；

(6)采用板框压滤机或者离心机对步骤(5)中得到的含有碳酸镁的海水进行脱水处理，得到纯度为80％～90％的碳酸镁；从而实现碳酸钙与碳酸镁的分离。

步骤(3)中的二氧化碳烟气来自煤炭、石油、天然气、秸秆或垃圾的燃烧，或炼钢/水泥工业生产。