富镁尾矿封存二氧化碳的实验地球化学研究

摘要

为了实现IPCC提出的控温1.5℃的目标,矿物封存因其具有长期稳定性和安全性的特点而成为研究热点,文章选取富镁尾矿作为封存原料进行研究.该尾矿为盐湖钾盐生产废弃物,由于无法利用,一直困扰当地产业.将其利用为封存二氧化碳的原料,可实现以废治废.文章通过实验研究不同反应温度(0、20、50、80℃)下二氧化碳吸收和碳酸盐沉淀两个核心过程,探讨二氧化碳在MgCl2-NH3-H2O体系中的反应路径和速率,发现二氧化碳在气—液界面的动力学反应速率常数是限制CO2传质的重要因素,对温度和反应速率常数进行建模发现两者关系为:kapp=1.4857×105 exp(-1974/T).另外,通过对比不同温度下的二氧化碳吸收率和碳沉淀速率,提出最佳的实验温度条件,为富镁尾矿规模化封存二氧化碳提供参考.