粉煤灰CO2矿化利用溶出实验

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2014.07.010

电力建设 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (7): 58-62.doi: 10.3969/j.issn.1000-7229.2014.07.010

粉煤灰CO2矿化利用溶出实验

王晓龙1，万超然2，郜时旺3, 解强2

1.中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司, 北京市 102209；2.中国矿业大学化学与环境工程学院, 北京市 100083；3.中国华能集团公司，北京市 100031

出版日期:2014-07-01
作者简介:王晓龙（1983），男，工学博士，工程师，主要从事煤基清洁能源发电与转化、污染物排放控制方面的研究工作，E-mail: wangxiaolong@hnceri.com；万超然（1989），女，硕士，主要从事煤基清洁能源转化和固体废弃物利用技术方面的工作；郜时旺（1972），男，工学博士，教授级高级工程师，主要从事电厂污染减排与控制方面的研究工作；解强（1965），男，工学博士，教授，主要从事煤化学、煤化工、固体废弃物利用技术以及多孔炭材料制备、表征、改性、功能化及应用方面的工作。
基金资助:
中国华能集团“电厂捕集二氧化碳的矿化利用”项目（HNKJ13-H15）。

Dissolution Test on CO2 Mineralization by Fly Ash

WANG Xiaolong1, WAN Chaoran2, GAO Shiwang3, XIE Qiang2

1. China Huaneng Group Clean Energy Research Institute, Beijing 102209, China；2. School of Chemical & Environmental Engineering, China University of Mining & Technology, Beijing 100083, China；3.China Huaneng Group Corporation, Beijing 100031, China

Online:2014-07-01

摘要/Abstract

摘要：

CO2矿化封存是一种有效的温室气体减排途径，适合于缺少地质储层条件的地区。为了克服传统矿化工艺流程复杂、条件苛刻，且矿化原料价格昂贵等缺点，提出了以廉价的电厂粉煤灰为原料、利用可循环使用的NH4HSO4为溶出剂的CO2矿化封存工艺。该工艺大大降低了矿化溶解的反应温度条件，在有效溶出Ca、Mg等金属元素用于CO2矿化封存的同时，能产生含Al、Fe元素的高附加值产品。通过考察粉煤灰成分、溶剂浓度、固液比等工艺参数对粉煤灰金属元素溶出的影响，得出了温和条件下粉煤灰中金属元素的溶出规律。实验结果表明：在100 ℃、溶出剂浓度为3.5 mol/L、固液比为25 g/L、反应时间为2 h条件下，具有最大的Ca、Mg溶出率，分别为37%和72%；乌海乌云热电厂的灰样具有最高的含钙量，较其余灰样具有较大的矿化潜力。

关键词: CO2矿化, 粉煤灰, 溶解, 温和条件

Abstract:

CO2 mineralization and sequestration provides an effective way to reduce greenhouse gas emissions, which is suitable for the lack of geological conditions of reservoir area. According to the problems of traditional mineralization technology, such as complicated processes, extreme reaction conditions and the raw materials with high prices in China, this paper proposed the CO2 mineralization and sequestration technology, which used cheap fly ash as raw materials and recyclable ammonium salts NH4HSO4 as dissolution agent. This technology can greatly reduce the reaction temperature of mineralization dissolution, and can not only effective dissolve metallic elements such as Ca, Mg for CO2 mineralization and sequestration, but also produce high value-added products containing Al, Fe elements. This paper also studied the influence of the composition of fly ash, solvent concentration, solid-liquid ratio and other conditions on metal dissolution rate, and obtained the dissolution laws of metallic elements from fly ash in mild condition. The results show that 37% of Ca and 72% of Mg can be extracted from fly ash in 2 h with 3.5 mol/L NH4HSO4 and 25 g/L solid-liquid ratio, respectively. The fly ash of Wuhai Thermal Power Plant is more suitable for CO2 mineralization than the others, because of the highest calcium content.

Key words: CO2 mineralization, fly ash, dissolution, mild condition

王晓龙，万超然，郜时旺, 解强. 粉煤灰CO2矿化利用溶出实验[J]. 电力建设, 2014, 35(7): 58-62.

WANG Xiaolong, WAN Chaoran, GAO Shiwang, XIE Qiang. Dissolution Test on CO2 Mineralization by Fly Ash[J]. ELECTRIC POWER CONSTRUCTION, 2014, 35(7): 58-62.

参考文献

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