低浓度碱介质中钢渣碳酸化反应特征

电渣学徒

CO2矿化利用是指模仿自然界中CO2的矿物吸收过程，利用含碱性或碱土金属氧化物的天然矿石或固体废渣，与CO2发生反应生成诸如碳酸钙、碳酸镁等稳定的碳酸盐化合物产品。钢渣是钢铁冶炼过程中排出的副产物，其产生率一般为粗钢产量的15%～20%。目前全国钢渣累计堆存量超过3亿t，而其资源综合利用率不足40%。钢渣中含有丰富的钙镁资源，是作为CO2矿化利用的理想原料。
北京科技大学的学者通过添加低浓度碱，可有效提高钢渣碳酸化转化效率。围绕低浓度碱介质中钢渣碳酸化过程，系统研究了搅拌转速、低浓度碱浓度、反应温度等工艺条件对钢渣碳酸化转化效率的影响。在搅拌转速为450r/min，碱浓度为20g/L，反应温度为70℃等优化工艺条件下可实现钢渣碳酸化转化效率为49.72%，是传统水介质体系的1.8倍以上，且反应条件温和，介质可循环利用。进一步开展了钢渣碳酸化反应动力学研究，结果表明钢渣碳酸化反应为内扩散控制，计算得到表观活化能为22.48 kJ/mol。