揭秘磷石膏矿化:如何固定CO2,打造高性能碳酸钙微粉
磷石膏矿化固定 CO2 制备碳酸钙微粉 摘要: 以磷石膏为原料,采用 D-葡萄糖酸钠浸取磷石膏中 Ca2+,再以该浸出液固定 CO2 制备碳酸 钙微粉。研究了液固质量比、反应温度对 Ca2+浸出率的影响,以及氨水添加量、碳化时间对 Ca2+转化率的影响。通过 SEM、XRD、粒度分析等方法分析了不同氨水添加量、碳化时间下碳化产物的形态特征及生成机理。结果表明:随着液固质量比增大,Ca2+浸出率增加;反应温度由 85 ℃降到 25 ℃时,磷石膏 Ca2+浸出率由 91%增至 100%。在反应温度 20℃、CO2 浓度为 20%下,随氨水添加量、碳化时间增加,碳酸钙粒径分布区间呈减小趋势,且 Ca2+转化率不断增加。氨水添加量为 20mL、碳化时间为 150min 时,碳酸钙的转化率可达 92.7%,碳化产物为圆角菱形方解石,峰值粒径以及中值粒径分别为 1.5μm、5μm。反应溶液中氨水添加量增加更有利于方解石的形成,而碳化时间增加会促进球霰石的形成,但随着反应溶液中 Ca2+减少,碳化产物数量骤减,由于已生成的球霰石稳定性较差以及有机溶剂 D-葡萄糖酸钠溶液作用,反应产物会发生溶解重结晶,形成粒径小且均匀的圆角菱形方解石。本研究为磷石膏综合利用,以及 CO2 的捕集并制备碳酸钙微粉提供了一种新的工艺方法。