粉煤灰提铝硅钙渣矿化固定CO2

摘要

矿化是CO2减排和资源化利用非常重要的途径,而粉煤灰提铝后的硅钙渣因碱性物质含量高可以用作矿化原料。本文采用pH值在线测试方法,分别对硅钙渣水解、矿化速率进行监测。采用XRF、XRD、FT-IR、SEM-EDS和TGA分析测试手段,分别对原料及水解、矿化产物的化学组成、矿物组成、特征官能团、微观形貌特性和热失重特性进行了表征。结果表明,在温度为55℃,固液比为1∶10,搅拌速率为300 r/min的条件下,硅钙渣水解后pH值达到10.91。待pH值稳定5 min后,以1.2 L/min的流量通入CO2,矿化反应于850 s内完成。矿化反应后的固相产物为CaCO3、C-S-H,液相产物为CaCO3、Na2CO3及C-S-H。所生成的CaCO3全部为方解石型,未见其它晶型生成。在常压、反应温度为55℃,未加任何化学试剂的低成本条件下实现了硅钙渣矿化固定CO2。硅钙渣的固碳率为9.25%,即92.5 kg CO2/t硅钙渣。