[發明專利]一種碳中和的固廢浸出-CO2

在審

• 申請號: 202110679254.0
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113443628A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 紀龍;鄭璇;晏水平;賀清堯
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: C01B32/55
• 分類號: C01B32/55;C01F11/18;B09B3/00;C10L3/10
• 代理公司: 武漢泰山北斗專利代理事務所(特殊普通合伙) 42250
• 代理人: 程千慧

本發明涉及一種碳中和的固廢浸出?CO₂礦化循環系統和工藝，該系統包括堿性固廢儲存罐、堿性固廢浸出組件和二氧化碳礦化組件，堿性固廢浸出組件用于先將堿性固體廢料和質子化氨基酸混合液進行浸出反應，并將反應后的漿體進行固液分離，得到高濃度氨基酸鹽與金屬離子混合液和低堿低毒固廢，將高濃度氨基酸鹽與金屬離子混合溶液輸入二氧化碳礦化組件中，高濃度氨基酸鹽快速吸收富CO₂混合氣體中的CO₂并傳遞給金屬離子反應生成晶型可調的高純碳酸鈣，質子化氨基酸鹽可原位再生，且混合氣經CO₂脫除后可實現達標排放或再利用。本發明可同時實現CO₂捕集、堿性固廢降毒降堿及高純碳酸鈣制備，安全環保，轉化效率高，浸出劑可循環利用。

技術領域

本發明涉及堿性廢棄物處理與可再生資源的有效利用領域，具體的講是 一種碳中和的固廢浸出-CO₂礦化循環系統和工藝。

背景技術

堿性固體廢料指人們日常生活、生產建設和其他活動產生的固體廢棄物， 主要包括粉煤灰、生物質灰、鋼渣等，來源多、產量大。如若處理不當，將 會嚴重危害生態環境，如侵占土地、污染水體、影響土壤等。目前，堿性固 廢的處理主要面臨三個挑戰:(1)產量巨大，加劇填埋飽和；(2)部分堿性固廢 如粉煤灰存在極大的重金屬浸出風險；(3)傳統固廢處理技術成本昂貴。因此， 亟需開發一種綠色、廉價的堿性固廢利用工藝。

作為最主要的溫室氣體，CO₂過量排放所導致的全球氣溫升高已成為全 球亟待解決的環境問題。溫室氣體濃度不斷增加，導致吸收與發射的能量不 平衡，使得全球降水量重新分配、冰川和凍土消融、海平面上升等，不但危 害自然生態系統的平衡，而且威脅人類的生存。發展CO₂捕集、利用、封存 技術(簡稱CCUS技術)已迫在眉睫。CO₂吸收-礦化一體化技術是一項極具 前景的CO₂處理技術，具有高效的CO₂吸收性能以及低的能量消耗。考慮到大多堿性固廢中主要成分CaO為礦化固碳的理想原料，其可與CO₂反應生產 CaCO₃,實現安全永久的CO₂固定。盡管該工藝能有效解決堿性固廢問題，但 礦化后產品價值較低、固廢轉化率低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對以上不足，提供一種碳中和的固廢浸出 -CO₂礦化循環系統和工藝，本發明可同時實現二氧化碳的捕集、堿性固體廢 料降毒降堿及高純碳酸鈣制備。

為解決以上技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種碳中和的固廢浸出-CO₂礦化循環系統，包括堿性固廢儲存罐、堿性 固廢浸出組件和二氧化碳礦化組件，所述堿性固廢儲存罐用于儲存堿性固體 廢料，所述堿性固廢處理組件用于先將堿性固體廢料和質子化氨基酸混合液 進行浸出反應，并將反應后的漿體進行固液分離，得到高濃度氨基酸鹽與金 屬離子混合液和處理后低堿低毒的堿性固體廢料，將處理后低堿低毒的堿性 固體廢料輸送到處理后固廢儲存罐中，將高濃度氨基酸鹽及金屬離子混合溶 液輸入二氧化碳礦化組件中，所述二氧化碳礦化組件用于通過高濃度氨基酸 鹽快速吸收富二氧化碳混合氣體中的二氧化碳并傳遞給金屬離子發生礦化 反應，其中鈣離子優先與碳酸根結合沉淀，得到碳酸鈣晶體、二氧化碳脫除 后的混合氣體和質子化氨基酸，并將二氧化碳脫除后的混合氣體輸入儲氣瓶 內存儲，將碳酸鈣晶體和質子化氨基酸的固液懸浮溶液進行固液分離后，將 碳酸鈣晶體儲存于碳酸鈣儲存罐內，將質子化氨基酸儲存于質子化氨基酸儲 存罐內。