[发明专利]一种循环捕集矿化CO2制备碳酸盐及回收能量的方法

摘要

一种循环捕集矿化CO₂制备碳酸盐及回收能量的方法，按以下步骤进行：（1）将含钙废渣或含钠废渣加水制成含钙碱性水溶液或含钠碱性水溶液；或者将钢铁工业含钙碱性废水作为含钙碱性水溶液；（2）通过增压泵送入多级射流式全混反应器中，同时将CO₂烟气送入多级射流式全混反应器中逆向流动，进行气液两相矿化吸收反应，实现CO₂的捕集矿化；（3）生成的矿浆或溶液经换热、过滤，滤液循环使用。本发明的方法利用碱性废渣/废水高效捕集矿化低浓度CO₂废气，同时矿化转化得到含有碳酸盐高附加值副产品；同时将捕集矿化CO₂反应过程中产生的反应热，通过换热器进行综合回收利用，实现了整个过程的低碳环保处理。

主权项

一种循环捕集矿化CO₂制备碳酸盐及回收能量的方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）准备碱性水溶液：将含钙废渣或含钠废渣置于矿浆槽中，加水搅拌至其中的可溶性物质全部溶解，同时控制温度在30~50℃，获得含钙碱性水溶液或含钠碱性水溶液；或者直接将钢铁工业含钙碱性废水作为含钙碱性水溶液；其中含钙碱性水溶液pH值>12，含钠碱性水溶液pH值>14；（2）捕集矿化：将含钙碱性水溶液或含钠碱性水溶液通过增压泵送入多级射流式全混反应器中，含钙碱性水溶液或含钠碱性水溶液的喷射压力为0.5~2MPa；同时将CO₂烟气送入多级射流式全混反应器中，CO₂烟气的喷射压力为0.2~1.0MPa；含钙碱性水溶液或含钠碱性水溶液与CO₂烟气在多级射流式全混反应器中逆向流动，进行气液两相矿化吸收反应，实现CO₂的捕集矿化；含钙碱性水溶液与CO₂烟气的通入量所依据的反应式为：CO₂+ Ca²⁺+H₂O=CaCO₃↓+ 2H⁺；含钠碱性水溶液与CO₂烟气的通入量所依据的反应式为：CO₂+ 2Na⁺+H₂O=Na₂CO₃+ 2H⁺；（3）回收能量：气液两相矿化吸收反应完成后，生成含有碳酸钙矿粉体的矿浆或Na₂CO₃溶液；当采用含钙废渣作为原料时，生成的含有碳酸钙矿粉体的矿浆经过滤后获得碳酸钙产品和温度≥70℃的滤液，滤液经换热器换热后降温至30~50℃，返回步骤1循环使用；当采用含钠废渣作为原料时，生成的Na₂CO₃溶液经换热器换热后降温至≤30℃，Na₂CO₃结晶析出形成含有Na₂CO₃晶体的矿浆，经过滤后获得的滤液返回步骤（1）循环使用。