煤炭工程

作者：胡俭,孙万明,范生军,等

单位：1. 陕煤集团神木张家峁矿业有限公司；2. 中煤科工开采研究院有限公司；3. 华中农业大学；

关键词：粉煤灰,电石渣,CO2矿化,碳固定,方解石,

为验证CO2矿化处理多源固废的技术可行性，选取陕北地区典型的工业固废粉煤灰和电石渣为研究对象，探究两者的CO2矿化特性和反应前后的理化特性，探讨了两者混合固碳的相互作用机制。结果表明，粉煤灰的CO2去除率(～50%)和固碳量(～5.0 g/kg)极为有限。电石渣中CaO含量高达96.97%，相比粉煤灰表现出较高的CO2去除率(～90%)和固碳量(～320 g/kg)。然而，在CO2矿化过程中，电石渣颗粒表面CO2矿化反应十分剧烈，导致快速生成的CaCO3将未反应电石渣颗粒包裹，从而降低了固碳量。采用粉煤灰-电石渣协同矿化CO2，粉煤灰颗粒不仅为方解石提供沉淀结晶位点，同时分散电石渣颗粒，避免新生方解石包裹未反应电石渣颗粒，促进电石渣中活性矿物相反应更为完全，进而提升粉煤灰-电石渣混合物的固碳量。采用煤炭开采产生的粉煤灰，与电石渣及矿井水配制成浆液，对烟气中CO2进行矿化封存，矿化后浆液通过管道回填矿井，不仅有助于降低CO2排放，还可降低浆液中颗粒团聚板结，对煤电联营模式下粉煤灰资源化利用、煤炭采空区空间利用、矿井水利用以及电厂碳排放降低具有重要意义。

来源：2024年第12期

《煤炭工程》期刊编辑部

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