[發(fā)明專利]在氨介導下利用CO2

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• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN116023055A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 顧磊;王道正;袁慧慧;鄧加鑫;楊江金;張朝輝;周劍峰
• 申請（專利權）人: 江蘇尼高科技有限公司;常州市建筑科學研究院集團股份有限公司
• 主分類號: C04B20/10
• 分類號: C04B20/10
• 代理公司: 常州品益專利代理事務所(普通合伙) 32401
• 代理人: 喬楠

1.一種在氨介導下利用CO₂改良鋼渣體積安定性和制備碳封存輕質(zhì)骨料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、破碎篩分：將不同類型的鋼渣原渣破碎至不同細度后并篩分得到鋼渣骨料；

步驟2、酸性氯化銨的溶解：將步驟1得到的鋼渣骨料浸泡于含氯化銨的酸性溶液中，在40-80℃下反應1-3h，氯化銨與鋼渣中的f-CaO和f-MgO的水解產(chǎn)物Ca(OH)₂、Mg(OH)₂反應產(chǎn)生可溶性鈣鹽和可溶性鎂鹽，同時產(chǎn)生氨氣；

步驟3、碳酸銨、碳酸氫銨的制備：捕集步驟2得到的氨氣氣體形成氨水，并將其和高溫二氧化碳煙道氣共同通入氨水溶液中，通過調(diào)節(jié)溫度和壓力反應產(chǎn)生碳酸銨、碳酸氫銨的堿性溶液；

步驟4、堿性碳酸銨的沉積：將步驟3得到的可溶性鈣鹽、可溶性鎂鹽與碳酸銨反應產(chǎn)生難溶的碳酸鹽沉淀，其一原位涂覆于鋼渣骨料表面，得到碳封存鋼渣骨料，和/或回收碳酸鹽沉淀，將其涂覆于回收骨料表面，得到涂覆骨料；其二對鋼渣骨料進行水洗，得到鋼渣基輕質(zhì)骨料；

步驟5、重整工藝：將步驟4得到的反應后溶液，通過調(diào)整溫度和壓力進入重整工藝過程，調(diào)節(jié)反應后溶液的酸堿度，讓反應后的微堿性溶液通過加溫降壓實現(xiàn)碳酸銨和碳酸氫銨的分解。

2.根據(jù)權利要求1所述的在氨介導下利用CO₂改良鋼渣體積安定性和制備碳封存輕質(zhì)骨料的方法，其特征在于，所述的步驟1中，不同類型的鋼渣原渣破碎的細度及反應時間如下：

電弧爐氧化渣的細度為＜1.18mm，反應時間為1h，

堿性氧氣轉爐渣的細度為1.18-2.36mm，反應時間為3h，

鋼包爐渣的細度為2.36mm-4.5mm，反應時間為2h。

3.根據(jù)權利要求1所述的在氨介導下利用CO₂改良鋼渣體積安定性和制備碳封存輕質(zhì)骨料的方法，其特征在于，所述的步驟2中，按照摩爾質(zhì)量計算，氯化銨的用量為Ca(OH)₂、Mg(OH)₂總量的2.4倍。

4.根據(jù)權利要求1所述的在氨介導下利用CO₂改良鋼渣體積安定性和制備碳封存輕質(zhì)骨料的方法，其特征在于，所述的步驟3中，溫度范圍為20℃-80℃，壓力范圍為1atm-10atm。

5.根據(jù)權利要求1所述的在氨介導下利用CO₂改良鋼渣體積安定性和制備碳封存輕質(zhì)骨料的方法，其特征在于，所述的步驟4中，碳酸鹽沉淀包括碳酸鈣、三水碳鎂石和白云石。

6.根據(jù)權利要求1所述的在氨介導下利用CO₂改良鋼渣體積安定性和制備碳封存輕質(zhì)骨料的方法，其特征在于，所述的步驟5中，溫度范圍為20℃-80℃，壓力范圍為0.2atm-0.5atm。

7.根據(jù)權利要求1所述的在氨介導下利用CO₂改良鋼渣體積安定性和制備碳封存輕質(zhì)骨料的方法，其特征在于，

所述的步驟4中，回收產(chǎn)生的氯化銨溶液用于步驟2中酸性氯化銨的溶解；

所述的步驟5中，收集碳酸銨和碳酸氫銨分解產(chǎn)生的氨氣與二氧化碳氣體，用于步驟3中碳酸銨、碳酸氫銨的制備。