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發(fā)布時間：2024-04-23 作者：安徽臥龍泵閥股份有限公司 點(diǎn)擊次數(shù)：1170
進(jìn)入21世紀(jì)，工業(yè)的發(fā)展環(huán)境發(fā)生了深刻變化。其核心的課題是“促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和物質(zhì)循環(huán)”，具體的目標(biāo)是追求“二氧化碳的減排”及“資源的再利用”。
近年來，人們注意到利用鋼渣吸收二氧化碳既能改變鋼渣性質(zhì)，使之變成可利用的再生資源，又能有效地降低二氧化碳的排放，是一個值得重視和發(fā)展的環(huán)保節(jié)能的大課題。
這方面的一個工作實例就是美國密蘇里科技大學(xué)進(jìn)行的利用鋼渣實現(xiàn)CO2螯合作用的研究。該工藝中，從轉(zhuǎn)爐、電爐或鋼包精煉爐排出的鋼渣，經(jīng)過專門的處理后，與尾氣接觸并反應(yīng)，生成碳酸鹽，從而捕獲并收集CO2。在生產(chǎn)每噸鋼時，轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的等效CO2平均為519kg，電爐產(chǎn)生的等效CO2平均為119kg。利用鋼渣捕集CO2最高可達(dá)45%。
鋼渣可與二氧化碳起反應(yīng)形成穩(wěn)定的碳酸鹽。鋼渣的吸收能力是由渣量和渣內(nèi)碳酸鹽的種類所決定的。美國全國爐渣處理業(yè)協(xié)會估計，堿性氧氣轉(zhuǎn)爐的噸鋼渣量為75～150kg，而電爐的噸鋼渣量為65～80kg,，其中，氧化鈣和氧化鎂能很快與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鹽，而其他一些化合物，如氧化硅，氧化鐵，氧化鋁，氧化錳，則難于與二氧化碳發(fā)生自發(fā)反應(yīng)。氧化鉀和氧化鈉也無多大價值。氧化鈣和氧化鎂與二氧化碳以1比1的反應(yīng)分別生成CaCO3和MgCO3。研究表明，噸鋼產(chǎn)生的鋼渣可以吸收高爐－堿性氧氣轉(zhuǎn)爐二氧化碳排放量的5%～10%，電爐二氧化碳排放量的28%～34%；精煉用鋼包爐噸鋼所產(chǎn)生的鋼渣可以捕集堿性氧氣轉(zhuǎn)爐二氧化碳排放量的1.0%～1.3%，電爐的7.8%～10.4%。因而，鋼渣對二氧化碳排放量的總吸收能力是：聯(lián)合鋼廠的6%～11%，廢鋼廠的35%～45%。
上述用鋼渣吸收二氧化碳的工藝的另一大好處是形成渣的化學(xué)穩(wěn)定性。這種穩(wěn)定后的渣可以避免最終利用時的膨脹或浸出，消除商業(yè)利用前的貯存陳化，提高鋼渣的價值，為鋼渣的利用打開更多的市場。
實現(xiàn)鋼渣吸收二氧化碳工藝的關(guān)鍵之一是設(shè)計合適的二氧化碳捕集系統(tǒng)。鋼渣的加工可分為幾個步驟：破碎、篩分和磁選以回收金屬。鋼渣的吸收系統(tǒng)必須簡便而耐用以降低處理成本。鋼渣和二氧化碳接觸的反應(yīng)器通常安裝于氣體清潔系統(tǒng)，例如布袋收塵器或靜電除塵器之后，以防止粉塵污染。
鋼渣的顆粒尺寸對反應(yīng)效果有顯著的影響。顆粒尺寸必須小于100微米才能實現(xiàn)顯著的反應(yīng)。通過降低顆粒尺寸并借助催化劑的使用，可以實現(xiàn)反應(yīng)動力學(xué)的改善。降低鋼渣顆粒尺寸，不僅改善碳酸化作用的動力學(xué)條件，而且也提高了鋼渣中鐵的收得率。更具有發(fā)展前景的是“濕式”反應(yīng)爐，爐內(nèi)鋼渣與水混合，并不斷地與尾氣進(jìn)行氣泡反應(yīng)，從而保證在水分散的系統(tǒng)中，氣固相之間的密切接觸。
