钙锰基吸附剂的制备方法、钙锰基吸附剂及其应用与流程

1.本发明属于碳捕集材料的制备技术领域，涉及一种以钢渣为原料的钙锰基吸附剂的制备方法、钙锰基吸附剂及其应用。


背景技术：

2.由于全球气候变化加剧和极端天气的增加，co2捕集分离已经不单单具有重要的战略意义，更关乎人类的生存。工业烟气作为主要的碳排放源，对其进行碳捕集是工业生产节能减排和实现碳中和目标的重要途径。氧化钙基吸附剂具备理论碳容量高、来源广泛、廉价等优势，被认为是较理想的烟气捕碳材料。然而，天然石灰石煅烧制备的纯氧化钙在经历初期多次循环吸-脱附捕集co2过程中，会出现随着颗粒增大引发的严重失活现象。大量的研究表明，在氧化钙颗粒之间添加某些特定的如锰、铈、铝、钛等惰性物质可以极大程度地改善失活问题。但目前报道的制备过程相对复杂且原料成本较高，并不具备工业化的应用前景。
3.钢渣是炼钢后所排的一种固体废弃物，这种固体废弃物大部分被用做路基回填材料，利用率一直很低，既占用大量城市土地，又对环境、空气造成严重污染。
4.申请人通过大量实验发现，现有技术中利用钢渣制备钙基捕碳材料的方法多采用醋酸浸出工艺，提炼过程相对复杂，且无法避免有害元素对氧化钙的毒害影响，总体开发成本很高。而现有技术采用铵基溶液浸出工艺则无法实现金属元素的全浸出。
5.因此，有必要开发一种以钢渣为原料的钙锰基吸附剂的制备方法，不仅能够对钢渣开展简单地分步资源回收处理，并能够制备钙锰基高稳定性能捕碳材料，同时实现钢渣资源化利用和减少碳减排的双重目标。


技术实现要素：

6.为了实现上述钢渣资源化利用和减少碳减排的双重目标，本发明提供了一种分步回收钢渣有价资源且制备捕碳吸附剂的新方法，并提供一种基于钢渣源的钙锰基捕碳材料，能够对工业烟气进行高稳定地、循环地捕集co2处理。
7.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.第一技术方案，一种以钢渣为原料的钙锰基吸附剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)用稀硝酸溶液对含有钙、硅、铁、锰、镁、铝元素的钢渣进行浸出处理，过滤掉残渣，得到全元素浸出液；(2)在所述全元素浸出液中逐滴加入氢氧化钠水溶液，调节ph值至5≤ph≤5.5，此时，实现硅、铁和铝元素的一步沉淀，得到钙-锰-镁混合富集液；(3)在所述钙-锰-镁混合富集液中加入难溶的碳酸钙粉末，搅拌条件下，逐滴加入可溶碳酸盐溶液，调节ph值至8.5≤ph≤9.0，此时，实现锰和钙元素的共沉淀，固液分离后得到钙锰基前驱体；(4)将所述钙锰基前驱体进行洗涤、干燥、煅烧处理后，得到钙锰基吸附材料。
9.本发明的技术方案是利用钢铁冶炼的固体废弃物钢渣作为原材料，其中，钢渣为转炉渣。ca、si、al、mg、fe、mn元素的氧化物在钢渣中总含量达到80-95％，以质量分数计，钢
渣成分包括：37～59％ cao、9～20％ sio2、5～20％ feo、1.3～10％ mno、0.6～8％ mgo、0.1～2.5％ al2o3和其它杂质。
10.在本技术方案中，采用合适的稀硝酸溶液对钢渣进行浸出处理，获得浸出液和浸出渣，钢渣中的钙、硅、铁、锰、镁、铝元素溶解在浸出液中，即得到全元素浸出液，而钒、铬等杂质则以沉淀物的形式残留在浸出渣中。区别于现有技术采用醋酸溶液作为浸出溶剂，为了提高锰的浸出量，申请人通过大量的试验证明，在低浓度硝酸的条件下，有利于浸出液中锰元素含量的显著提升。优选的，所述稀硝酸溶液选自浓度为5-15wt％的稀硝酸。为了进一步提高浸出效率，在步骤(1)之前，可以将钢渣进行机械破碎、球磨，获得粒度≤1mm的钢渣，也可以在常温常压、高温常压或高温高压等一些辅助性条件下进行的浸出，还可以采用连续多级浸提法进行浸出。
11.浸出时间和浸出温度不受特别限制，只要能确保钢渣中的钙、硅、铁、锰、镁、铝元素能充分浸出即可，优选地浸出温度为25-45℃，浸出时间2-4小时，浸出时间2小时是保证钢渣中的钙、硅、铁、锰、镁、铝元素完全浸出所需的最少时间，浸出时间越长，浸出体系中的钙、硅、铁、锰、镁、铝元素越多，浸出时间达到4小时，浸出体系已经平衡。
12.在本技术方案中，在所述全元素浸出液中逐滴加入碱性的氢氧化钠水溶液，调节ph值至5≤ph≤5.5，硅、铁和铝元素主要以氢氧化硅、硅酸、硅酸铁、氢氧化铁、氢氧化亚铁、富铁矿物和氢氧化铝的形式沉淀析出。经过精准ph调控，可以一步实现对铁、铝、硅元素的高效率回收，回收率高达98％以上。滤除固体析出物后，得到钙-锰-镁混合富集液。在所述钙-锰-镁混合富集液中加入碳酸钙粉末，随后以碳酸盐溶液为沉淀剂，在常温且磁力搅拌条件下，将的可溶碳酸盐溶液逐滴加入至钙-锰-镁混合富集液，调节ph值至8.5≤ph≤9.0，此时，钙和锰元素主要以碳酸钙、碳酸氢钙、碳酸锰、碳酸氢锰的形式沉淀析出，经过精准ph调控，可以实现钙锰共沉淀，钙锰回收率高达98％以上。固液分离后，获得滤液和钙锰基前驱体，而镁元素则富集在滤液中。
13.可以使用任何合适的固液分离技术，包括过滤、沉降、离心、旋风分离、洗脱等。本发明不应当被认为限于所使用的特定固液分离技术。
14.上述步骤(1)中，所述钢渣与所述稀酸溶液的固液比为固液比范围为1:(5-20)g/ml，优选为1:(10-20)g/ml，更优选为1:(15-20)g/ml。申请人通过大量的试验证明，钙和锰金属元素的浸出量均明显随固液比的增大而逐渐上升，根据本发明，不仅在浸出固液比较高时可获得好的锰浸出效果，在浸出固液比小于1:20g/ml时，所得浸出液中锰元素的浓度仍然足够制备钙锰基吸附剂。
15.经过上述步骤(1)的提取后，所述全元素浸取液中钙锰摩尔比(以元素计)为(6-10):1。
16.作为优选方案，上述步骤(3)中，所述可溶碳酸盐为碳酸钾、碳酸钠中的一种或几种。
17.作为优选方案，上述步骤(3)中，所述碳酸钙的添加量为钢渣的质量1.7-3倍。碳酸钙来源于石灰石、大理石、方解石、轻钙粉或者纳米碳酸钙中的任意一种或几种。
18.作为优选方案，上述步骤(4)中，所述煅烧处理为：将前驱体经研磨均匀后，放入马弗炉内，750-900℃条件下煅烧1-4小时，煅烧后得到的样品，即为钙锰基吸附剂。
19.第二技术方案，一种由上述的以钢渣为原料的钙锰基吸附剂的制备方法制得的钙
锰基吸附剂。
20.第三技术方案，一种具有co2循环捕集功能的钙锰基吸附剂在吸附捕集co2方面的应用，所述钙锰基吸附剂由上述的以钢渣为原料的钙锰基吸附剂的制备方法制得的。
21.第四技术方案，一种碳捕集工艺，其特征在于，其采用上述的钙锰基吸附剂对co2进行吸附捕集。
22.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
23.1、本发明公开了一种用于碳捕集的钙锰基吸附剂的制备方法，其制备方法主要是通过稀硝酸对钢渣中的可溶元素进行全浸出处理，实现对钙锰元素的高浸提率。经过精准ph调控，利用不同的金属氢氧化物在不同的ph值下沉淀析出的特性，一步实现对高品位的铁、铝、硅元素的高效率回收，回收率高达98％。处理工艺简单易操作，且所用试剂成本廉价，回收的铁、铝、硅可进行后续的精提纯以缓解目前相应元素短缺的现状。然后，投加难溶碳酸盐(如碳酸钙)，利用沉淀转化原理，使锰离子生成溶解度更小的碳酸盐而沉淀析出，再滴加可溶性碳酸盐(如碳酸钠和碳酸钾)，经过精准ph调控，使水中未析出的剩余锰离子和钙离子生成难溶碳酸盐而沉淀析出，实现锰钙的同步沉淀。
24.2、钙和锰是本发明钙锰基吸附剂中所含的主要元素，因材料功能的需要，本发明在钢渣酸浸取过程中采用相对有利的浸出条件以保证锰元素的浸取效率，进而调控所得的钙锰基前驱体中的锰元素占比。
25.3、cao在高温下碳化成caco3，热脱碳后再生成cao。氧化钙与co2的放热碳化反应和吸热煅烧反应如式(1)、(2)所示形成一个循环过程，这一过程也称为钙循环：
26.cao(s)+co2(g)
→
caco3(s) (1)
27.caco3(s)
→
cao(s)+co2(g) (2)；
28.而在本发明的合理钙锰比例下，钙锰基吸附剂可以实现单次的co2吸附容量高达0.56g/g，经过20次循环后，钙锰基循环捕碳材料吸附co2的吸附容量仍高达0.51g/g，经过30次循环后，钙锰基循环捕碳材料吸附co2的吸附容量仍高达0.48g/g，即经历30次循环后吸附能力衰减不超过15％，相比于商用碳酸钙的30次衰减70％，本发明制备吸附剂的循环稳定性提高非常明显。
附图说明
29.图1为根据本发明实施例21制得的钙锰基吸附剂的sem图片；
30.图2为根据本发明实施例21制得的钙锰基吸附剂的co2吸附循环曲线图。
具体实施方式
31.以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
32.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
33.本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用词典中定义的术语应当被理解为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本文有明确地这样定义。
34.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作为详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
35.以下实施例采用的钢渣来自中国安徽省马鞍山钢铁股份有限公司，经过球磨破碎、筛分、干燥后，筛分得到＜0.1mm、0.1mm≤粒径＜0.5mm、0.5mm≤粒径≤1mm两种粒径范围的钢渣粉末。采用xrf-1800型x射线荧光分析仪(日本岛津)定量测定钢渣粉末的元素组成(以氧化物形式表示)及其含量，测定3次后取平均值，结果如表1所示：
36.表1钢渣样品的全元素组成
[0037][0038]
实施例1
[0039]
步骤1酸浸取：将5g钢渣样品2加入到100ml的9.5wt％浓度稀硝酸溶液中，在磁力搅拌器上以500r/min的转速搅拌进行浸出处理，浸出温度为40℃，浸出时间为2小时。随后过滤掉残渣，得到浸出液；
[0040]
步骤2对浸出液进行第一步沉淀：配置1wt％浓度的氢氧化钠溶液，逐滴加入浸出液中，实时检测溶液ph值，ph值达到5.5时停止滴加；然后进行抽滤，将一步沉淀的硅、铁、铝元素进行分离，得到混合富集液；
[0041]
步骤3对浸出液进行第二步沉淀：在混合富集液中加入10g碳酸钙粉末，不停地搅拌，配置1wt％浓度碳酸钠溶液，逐滴加入混合富集液中，实时检测溶液ph值，ph值达到9.0时停止滴加；然后进行抽滤，分离后的固体进行洗涤干燥处理，即得到前驱体；
[0042]
步骤4煅烧处理：将所述前驱体经研磨均匀后，放入马弗炉内，900℃条件下煅烧1.5小时，煅烧后得到的样品，即为钙锰基吸附剂。
[0043]
实施例2
[0044]
实施例2与实施例1不同的是，步骤1中，质量浓度为9.5wt％的稀硝酸替换为质量浓度为5wt％浓度的稀硝酸。
[0045]
实施例3
[0046]
实施例3与实施例1不同的是，步骤1中，质量浓度为9.5wt％的稀硝酸替换为质量浓度为15wt％浓度的稀硝酸。
[0047]
实施例4
[0048]
实施例4与实施例1不同的是，步骤1中，100ml替换为75ml，即固液比1:20g/ml替换为1:15g/ml。
[0049]
实施例5
[0050]
实施例5与实施例1不同的是，步骤1中，100ml替换为50ml，即固液比1:20g/ml替换为1:10g/ml。
[0051]
实施例6
[0052]
实施例6与实施例1不同的是，步骤1中，100ml替换为25ml，即固液比1:20g/ml替换为1:5g/ml。
[0053]
实施例7
[0054]
实施例7与实施例1不同的是，步骤1中，浸出温度40℃替换为浸出温度45℃。
[0055]
实施例8
[0056]
实施例8与实施例1不同的是，步骤1中，浸出温度40℃替换为浸出温度25℃。
[0057]
实施例9
[0058]
实施例9与实施例1不同的是，步骤1中，浸出时间2小时替换为浸出时间4小时。
[0059]
实施例10
[0060]
实施例10与实施例1不同的是，步骤1中，浸出时间2小时替换为浸出时间3小时。
[0061]
实施例11
[0062]
实施例11与实施例1不同的是，步骤2中，ph值达到5.5时停止滴加替换为ph值达到5时停止滴加。
[0063]
实施例12
[0064]
实施例12与实施例1不同的是，步骤3中，10g碳酸钙粉末替换为8.5g碳酸钙粉末。
[0065]
实施例13
[0066]
实施例13与实施例1不同的是，步骤3中，10g碳酸钙粉末替换为15g碳酸钙粉末。
[0067]
实施例14
[0068]
实施例14与实施例1不同的是，步骤3中，ph值达到9.0时停止滴加替换为ph值达到8.5时停止滴加。
[0069]
实施例15
[0070]
实施例15与实施例1不同的是，步骤4中，900℃替换为750℃。
[0071]
实施例16
[0072]
实施例16与实施例1不同的是，步骤4中，900℃替换为800℃。
[0073]
实施例17
[0074]
实施例17与实施例1不同的是，步骤4中，1.5小时替换为1小时。
[0075]
实施例18
[0076]
实施例18与实施例1不同的是，步骤4中，1.5小时替换为4小时。
[0077]
实施例19
[0078]
实施例19与实施例1不同的是，步骤1中，钢渣样品3替换为钢渣样品2。
[0079]
实施例20
[0080]
步骤1酸浸取：将5g钢渣样品2加入到100ml的10wt％浓度稀硝酸溶液中，在磁力搅拌器上以500r/min的转速搅拌进行浸出处理，浸出温度为40℃，浸出时间为2小时。随后通过抽滤的方式过滤掉残渣，得到浸出液；
[0081]
步骤2对浸出液进行第一步沉淀：配置1wt％浓度的氢氧化钠溶液，逐滴加入浸出
液中，实时检测溶液ph值，ph值达到5.2时停止滴加；然后进行抽滤，将一步沉淀的硅、铁、铝元素进行分离，得到混合富集液；
[0082]
步骤3对浸出液进行第二步沉淀：在混合富集液中加入12g碳酸钙粉末，不停地搅拌，配置1wt％浓度碳酸钠溶液，逐滴加入混合富集液中，实时检测溶液ph值，ph值达到9.0时停止滴加；然后进行抽滤，分离后的固体进行洗涤干燥处理，即得到前驱体；
[0083]
步骤4煅烧处理：将所述前驱体经研磨均匀后，放入马弗炉内，900℃条件下煅烧1.5小时，煅烧后得到的样品，即为钙锰基吸附剂。
[0084]
实施例21
[0085]
步骤1酸浸取：将5g钢渣样品2加入到100ml的9.5wt％浓度稀硝酸溶液中，在磁力搅拌器上以500r/min的转速搅拌进行浸出处理，浸出温度为40℃，浸出时间为2小时。随后通过抽滤的方式过滤掉残渣，得到浸出液；
[0086]
步骤2对浸出液进行第一步沉淀：配置1wt％浓度的氢氧化钠溶液，逐滴加入浸出液中，实时检测溶液ph值，ph值达到5.0时停止滴加；然后进行抽滤，将一步沉淀的硅、铁、铝元素进行分离，得到混合富集液；
[0087]
步骤3对浸出液进行第二步沉淀：在混合富集液中加入9g碳酸钙粉末，不停地搅拌，配置1wt％浓度碳酸钠溶液，逐滴加入混合富集液中，实时检测溶液ph值，ph值达到9.0时停止滴加；然后进行抽滤，分离后的固体进行洗涤干燥处理，即得到前驱体；
[0088]
步骤4煅烧处理：将所述前驱体经研磨均匀后，放入马弗炉内，900℃条件下煅烧1.5小时，煅烧后得到的样品，即为钙锰基吸附剂。
[0089]
对比例1
[0090]
对比例1与实施例1不同的是，步骤1中，质量浓度为9.5wt％的稀硝酸替换为质量浓度为20wt％的醋酸溶液。
[0091]
对比例2
[0092]
对比例2与实施例1不同的是，步骤1中，质量浓度为9.5wt％的稀硝酸替换为浓度为0.5mol/l的铵基溶液，不再进行步骤2-4的操作。
[0093]
对比例3
[0094]
对比例3与实施例1不同的是，步骤1中，100ml替换为125ml，即固液比1:20g/ml替换为1:25g/ml。
[0095]
对比例4
[0096]
对比例4与实施例1不同的是，步骤1中，100ml替换为20ml，即固液比1:20g/ml替换为1:4g/ml。
[0097]
对比例5
[0098]
对比例5与实施例1不同的是，步骤1中，浸出温度40℃替换为浸出温度55℃。
[0099]
对比例6
[0100]
对比例6与实施例1不同的是，步骤2中，ph值达到5.5时停止滴加替换为ph值达到4.5时停止滴加。
[0101]
对比例7
[0102]
对比例7与实施例1不同的是，步骤3中，10g碳酸钙粉末替换为不添加碳酸钙粉末。
[0103]
对比例8
[0104]
对比例8与实施例1不同的是，步骤3中，10g碳酸钙粉末替换为7.5g碳酸钙粉末。
[0105]
对比例9
[0106]
对比例9与实施例1不同的是，步骤3中，ph值达到9.0时停止滴加替换为ph值达到9.5时停止滴加。
[0107]
对比例10
[0108]
对比例10与实施例1不同的是，步骤3中，ph值达到9.0时停止滴加替换为ph值达到8.0时停止滴加。
[0109]
对比例11
[0110]
对比例11与实施例1不同的是，步骤1中，钢渣样品3替换为钢渣样品1。
[0111]
《实施例和对比例试验测试》
[0112]
i.使用icp法测定上述步骤1所得的浸出液中的钙、锰、镁、硅、铁和铝含量，结果如表2所示。
[0113]
表2
[0114][0115][0116]
从表2的数据可以看出：
[0117]
对比例1与实施例1相比，对比例1没有采用稀硝酸作为酸浸试剂，而是采用20wt％的醋酸溶液，导致对比例1的锰元素浸出浓度仅为实施例1的35.4％。
[0118]
对比例2与实施例1相比，对比例1没有采用稀硝酸作为酸浸试剂，而是采用浓度为0.5mol/l的铵基溶液，导致对比例2的锰元素浸出浓度仅为实施例1的12.5％。
[0119]
对比例3、4与实施例1相比，对比例3酸浸试剂用量过多，对比例3的锰元素浸出浓度却略低于实施例1，出于生产成本考虑，固液比1:20g/ml明显优于固液比1:25g/ml；对比
例4酸浸试剂用量过少，则对比例4的锰元素浸出浓度无法达到制备钙锰基吸附剂的要求。
[0120]
对比例5与实施例1相比，对比例5浸出温度过高，对比例5浸出温度的锰元素浸出浓度却远低于实施例1，出于生产成本考虑，浸出温度40℃明显优于浸出温度55℃。
[0121]
对比例11与实施例1相比，对比例11所用原料的mno低于实施例1，对比例11的锰元素浸出浓度仅为实施例1的68.4％。
[0122]
ii.使用icp法测定上述步骤2所得的混合富集液中的硅、铁和铝含量，结果如表3所示。
[0123]
表3
[0124][0125]
从表3的数据可以看出：
[0126]
对比例6与实施例1相比，实施例1经过精准ph调控，可以一步实现对铁、铝、硅元素的高效率回收，回收率高达99％以上；而对比例6的铁元素回收率仅为64％左右，铝和硅元素回收率也远低于实施例1。
[0127]
iii.使用icp法测定上述步骤3所得的滤液中的钙、锰含量，结果如表4所示。
[0128]
表4
[0129][0130]
从表4的数据可以看出：
[0131]
对比例7与实施例1相比，不添加碳酸钙粉末，对比例7未投加难溶碳酸钙，大量的锰离子残留在富集液中，仅通过滴加可溶性碳酸盐不能使锰离子和钙离子完全沉淀析出。
[0132]
对比例8与实施例1相比，减少了碳酸钙粉末的添加量，仍有部分锰离子残留在富集液中，仅通过滴加可溶性碳酸盐不能使锰离子和钙离子完全沉淀析出。
[0133]
对比例9与实施例1相比，对比例9的ph值过高，对比例9滤液中钙、锰残留量与实施例1基本一致，出于生产成本考虑，优选ph值达到9.0时停止滴加。对比例10与实施例1相比，对比例10的ph值过低，不能使锰离子和钙离子完全沉淀析出。
[0134]
iv.取商用碳酸钙(购自上海瀚鸿科技股份有限公司，牌号re01010253)按“步骤4煅烧处理：将所述前驱体经研磨均匀后，放入马弗炉内，900℃条件下煅烧1.5小时”进行加工，得到商用吸附剂。取实施例1、20-21和对比例1-11所得的吸附剂与上述商用吸附剂进行碳酸化-煅烧循环捕集co2性能测试，计算初次、循环20次、循环30次的co2吸附量，循环20次、循环30次的吸附能力衰减％，结果如表5所示。
[0135]
表5
[0136][0137]
从表5的数据可以看出：
[0138]
与商用碳酸钙相比，钙锰基吸附剂可以实现单次的co2吸附容量高达0.56g/g，经过20次循环后，钙锰基循环捕碳材料吸附co2的吸附容量仍高达0.51g/g，经过30次循环后，钙锰基循环捕碳材料吸附co2的吸附容量仍高达0.48g/g，即经历30次循环后吸附能力衰减不超过15％，相比于商用碳酸钙的30次衰减80％，本发明制备吸附剂的循环稳定性提高非常明显。
[0139]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种以钢渣为原料的钙锰基吸附剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)用稀硝酸溶液对含有钙、硅、铁、锰、镁、铝元素的钢渣进行浸出处理，过滤掉残渣，得到全元素浸出液；(2)在所述全元素浸出液中逐滴加入氢氧化钠水溶液，调节ph值至5≤ph≤5.5，此时，实现硅、铁和铝元素的一步沉淀，得到钙-锰-镁混合富集液；(3)在所述钙-锰-镁混合富集液中加入难溶的碳酸钙粉末，搅拌条件下，逐滴加入可溶碳酸盐溶液，调节ph值至8.5≤ph≤9.0，此时，实现锰和钙元素的共沉淀，固液分离后得到钙锰基前驱体；(4)将所述钙锰基前驱体进行洗涤、干燥、煅烧处理后，得到钙锰基吸附材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钢渣与所述稀硝酸溶液的固液比为固液比范围为1:(5-20)g/ml，优选为1:(10-20)g/ml，更优选为1:(15-20)g/ml。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀硝酸溶液选自浓度为5-15wt％的稀硝酸。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述可溶碳酸盐为碳酸钾、碳酸钠中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述碳酸钙的添加量为钢渣的质量1.7-3倍。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述煅烧处理为：将前驱体经研磨均匀后，放入马弗炉内，750-900℃条件下煅烧1-4小时，煅烧后得到的样品，即为钙锰基吸附剂。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，浸出温度为25-45℃，浸出时间2-4小时。8.一种钙锰基吸附剂，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的以钢渣为原料的钙锰基吸附剂的制备方法制得的。9.一种具有co2循环捕集功能的钙锰基吸附剂在吸附捕集co2方面的应用，其特征在于，所述钙锰基吸附剂由权利要求1-7任一项所述的以钢渣为原料的钙锰基吸附剂的制备方法制得的。10.一种碳捕集工艺，其特征在于，其采用如权利要求8所述的钙锰基吸附剂对co2进行吸附捕集。

技术总结
本发明公开了一种钢渣减碳资源化利用的新方法，属于资源与环境技术领域。本发明先将钢渣与稀硝酸在搅拌条件下混合一定时间，实现钢渣全元素浸出；然后取浸出液加入氢氧化钠调控pH值，对主元素铁、硅、铝进行一步沉淀分离；向分离液加入一定量碳酸钙粉末，再加入可溶碳酸盐溶液调节pH值，直到实现钙锰元素的共沉淀，固液分离后得到前驱体固体。对前驱体固体进行烘干、煅烧处理，得到钙锰基吸附剂。本发明的处理工艺简单且成本低廉，可实现钢渣的大规模资源化利用，并提高了吸收剂反应活性和循环稳定性，是捕集工业烟气中CO2的理想吸收剂。的理想吸收剂。的理想吸收剂。


技术研发人员：张作泰 梁硕阳 颜枫 李瑞 苏义平
受保护的技术使用者：深碳科技（深圳）有限公司
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/9/20