固定二氧化碳的方法及装置制造方法

固定二氧化碳的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种固定二氧化碳的方法及其装置，该方法包括以下步骤：提供炼铁废弃物；对所述炼铁废弃物进行浓缩；对经浓缩的所述炼铁废弃物进行脱水处理；将混合并搅拌经脱水的所述炼铁废弃物与强酸而生成的氢气和沉淀物进行分离；向分离出的所述沉淀物注入碱性废水和含有二氧化碳的废气，以制备出碳酸盐后，通过所述碳酸盐与所述沉淀物的置换反应来制备金属碳酸盐(FeCO3)；以及对所述金属碳酸盐(FeCO3)进行干燥。
【专利说明】固定二氧化碳的方法及装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种固定二氧化碳的方法及装置，更具体涉及一种将炼铁废气物与强 酸反应形成金属离子后，使金属离子连同二氧化碳与碱性废水反应，以固定二氧化碳的同 时制备金属碳酸盐的方法。

【背景技术】
[0002] 炼铁厂产生的二氧化碳所占比例较多，尤其整个综合炼铁工艺中的约90 %以上的 二氧化碳产生于铁水制造领域，为了解决二氧化碳的处理问题，前后进行了很多研究。
[0003] 现有的CCS(carbondioxidecaptureandstorage)技术存在捕捉二氧化碳以及 确保用于封存二氧化碳的海洋封存或地质封存等封存空间的问题。
[0004]炼铁厂生产钢铁产品的过程中附带产生炼铁泥渣和炼铁粉尘（dust)，对此进行处 理需要较多预算。
[0005] 抑制二氧化碳排放的方法一般有以下两种：减少化石燃料的使用；分离、回收二 氧化碳并进行固定。
[0006] 尤其，后一种方法是将二氧化碳分离、回收后用作甲醇合成原料，或者是将二氧化 碳分离、回收后注入海洋或用碳酸盐进行固定。
[0007] 此外，炼铁厂的炼铁工艺中产生的炉渣包括铁水预处理炉渣、转炉炉渣、不锈钢炉 渣及电炉炉渣等，这些炼铁炉渣一部分用作制水泥、道路及土木施工时的填充骨料，除此之 外大部分被掩埋起来。然而，填埋场地越来越难找而且目前的利用方法存在局限性，因此提 出了利用废弃炉渣的各种方法。
[0008] 但是，利用炼铁厂中产生的泥渣或粉尘等炼铁废弃物的话，不仅可以减少炼铁废 弃物的量，进而可以减少费用，而且利用这些炼铁废弃物来固定二氧化碳的话，还可以避免 环境污染，因此有必要对此进行研究。


【发明内容】

[0009] 为了解决上述问题，本发明提供一种将碱性废水与二氧化碳反应生成碳酸盐，并 将碳酸盐与金属盐进行置换反应，以固定二氧化碳的同时制备金属碳酸盐的方法。
[0010] 本发明一个或多个实施例可以提供一种固定二氧化碳的方法，其包括以下步骤： 提供炼铁废弃物；对所述炼铁废弃物进行浓缩；对经浓缩的所述炼铁废弃物进行脱水处 理；将混合并搅拌经脱水处理的所述炼铁废弃物与强酸混合搅拌而生成的氢气和沉淀物进 行分离；向分离出的所述沉淀物注入碱性废水和含有二氧化碳的废气，以制备出碳酸盐后， 通过所述碳酸盐与所述沉淀物的置换反应制备金属碳酸盐（FeCO3);以及对所述金属碳酸 盐（FeCO3)进行干燥。
[0011] 所述炼铁废弃物包含炼铁厂产生的废泥渣（sludge)或者粉尘（dust)，所述沉淀 物包含所述炼铁废弃物与盐酸（HCl)反应而生成的FeCl2和？冗13。
[0012] 所述碱性废水可包含炼铁工艺中产生的NH3XaO或者NaOH中的一种以上，所述碳 酸盐为HCO3'CO/-或者NH2CO2-中的一种以上。
[0013] 所述金属碳酸盐（FeCO3)是通过由所述沉淀物产生的铁离子（Fe2+)与所述碳酸盐 反应而形成的，并且所述炼铁废弃物的铁含量（totalFe)的重量百分比为40?60wt%。
[0014] 而且，在所述干燥步骤之前，还可包括以下步骤：对所述金属碳酸盐进行浓缩；对 经浓缩的金属碳酸盐进行脱水处理。
[0015] 所述金属碳酸盐可以供应到高炉或者熔融气化炉用作炉心活化剂，被供应到所述 高炉或者熔融气化炉的金属碳酸盐分解成氧化铁（FeO)和二氧化碳，分解后的二氧化碳与 粉煤反应生成还原气体。
[0016] 所述金属碳酸盐通过所述熔融气化炉的粉尘烧嘴喷入熔融气化炉，或者通过风口 喷入高炉。
[0017] 此时，所述强酸的pH值为1以下，所述碱性废水的pH值为10以上。
[0018] 所述含有二氧化碳的废气为炼铁工艺中产生的高炉煤气（BFG:blastfurnace gas)、熔融还原炼铁尾气（FOG:FINEXoffgas)或者焦炉煤气（COG:CokeOvenGas)中的 一种以上，所述氢气用作流化床还原炉的还原气体。
[0019] 本发明实施例可以提供一种固定二氧化碳的装置，其包括：浓缩装置，对炼铁废弃 物进行浓缩；脱水装置，对经浓缩的炼铁废弃物进行脱水处理；溶解装置，使脱水后的炼铁 废弃物与强酸反应而生成氢气和金属盐；混合搅拌装置，使所述金属盐与含有二氧化碳的 废气和碱性废水反应而制备金属碳酸盐；以及干燥装置，对所述金属碳酸盐进行干燥。
[0020] 所述混合搅拌装置包括的一个以上的垫子，该垫子浸渍于所述混合搅拌装置内， 并将所述金属盐及含有二氧化碳的废气供应到所述碱性废水。
[0021]所述脱水装置为压滤器（filterpress)，所述干燥装置上连接有抽吸装置，该抽吸 装置吸入浸渍于所述混合搅拌装置内的金属碳酸盐，并将浸渍的所述金属碳酸盐供应到所 述干燥装置。
[0022] 所述吸引装置与所述干燥装置之间还包括浓缩器和脱水器，所述浓缩器用于浓缩 所述金属碳酸盐，所述脱水器形成于所述浓缩器与所述干燥装置之间，用于对所述经浓缩 的金属碳酸盐进行脱水处理。
[0023] 所述溶解装置可以包括：强酸储存槽，用于储存所述强酸；溶解池（meltcell)， 所述强酸和炼铁废弃物溶解在该溶解池；以及搅拌机，搅拌所述溶解池内的溶液。
[0024] 所述溶解装置还可以包括用于调节所述强酸的量的止回阀，所述溶解装置还可以 包括氢气储存槽，用于储存所述炼铁废弃物与强酸反应而生成的氢气。
[0025] 根据本发明实施例，可以利用炼铁废弃物，以低成本除去炼铁工艺中产生的大量 二氧化碳。
[0026] 而且，向炼铁工艺中产生的碱性废水注入二氧化碳，同时注入金属离子，由此可以 制备经中和处理的金属碳酸盐，并将金属碳酸盐用作助燃剂可以使炉心活化。

【专利附图】

【附图说明】
[0027] 图1为本发明实施例的固定二氧化碳的方法的流程图。
[0028] 图2为本发明实施例的固定二氧化碳的装置的构成图。
[0029] 图3详细图示了图2中的溶解装置及混合搅拌装置。
[0030] 图4为常规高炉中的风口形状的示意图。

【具体实施方式】
[0031] 参照附图和详细描述的下列实施例，就可以清楚地理解本发明的优点、特征以及 实现这些优点及特征的方法。然而，本发明能够以多种不同方式变形实施，并不局限于下列 实施例。提供下列实施例的目的在于，充分公开本发明以使所属领域的技术人员对发明内 容有一个全面的了解，本发明的保护范围应以权利要求书为准。通篇说明书中相同的附图 标记表示相同的构成要素。
[0032] 本发明的实施例涉及一种固定二氧化碳的方法及装置，利用含有铁（Fe)成分的 废泥渣和粉尘（dust)等炼铁废弃物来固定炼铁工艺中产生的二氧化碳的同时制备金属碳 酸盐（FeCO3),并将该金属碳酸盐供应到高炉或熔融还原炼铁（FINEX)熔融气化炉，以使炉 心活化。
[0033] 图1为本发明实施例的固定二氧化碳的方法的流程图，以下参照图1说明利用炼 铁废弃物来固定二氧化碳的方法。
[0034] 首先，在本发明的实施例中，提供炼铁工艺中产生的废泥渣和粉尘等炼铁废弃物 (S100)，将所提供的炼铁废弃物用浓缩装置进行浓缩（SllO)，再用压滤器等脱水装置进行 脱水处理（S120)。之后，将所述经脱水处理的炼铁废弃物与强酸混合及搅拌（S130)，以形 成氢气和沉淀物。
[0035]为了将所述氢气和沉淀物另作他用，对氢气和沉淀物进行分离（S140)，其中所述 氢气在流化床还原炉等中用作还原气体，而所述沉淀物用于生成金属碳酸盐。
[0036] 本发明实施例的废泥渣包括炼铁工艺（包括炼铁、炼钢工艺）中产生的所有泥渣。
[0037] 此时，所述沉淀物是含铁的废泥渣或粉尘与盐酸（HCl)等强酸反应而生成的FeCl2 和FeCl3。
[0038] 之后，在溶解有所述沉淀物的溶解装置中，所述FeCl2和FeCl3通过搅拌机溶解于 水中以Fe2+、Fe3+的形式存在。
[0039] S卩，炼铁废弃物与盐酸反应时二价铁转化成Fe2+，三氧化二铁（Fe2O3)转化成Fe3+。 对所述铁离子（Fe2+、Fe3+)和沉淀反应时生成的氢气进行分离，并将分离出的沉淀物与碳酸 盐进行反应。
[0040] 所述碳酸盐由碱性废水和二氧化碳混合而成，通过向所述碳酸盐注入沉淀物制备 金属碳酸盐（FeCO3) (S150)。在本发明实施例中，对所述金属碳酸盐进行干燥处理，以将所 述金属碳酸盐作为助燃剂用于高炉或熔融气化炉（S180)。
[0041] 此时，对所述金属碳酸盐进行干燥之前，还可以进行浓缩（S160)及脱水处理 (S170)。
[0042] 以下更详细地说明所述各工序。
[0043] 图2为本发明实施例的固定二氧化碳的装置的构成图，以下参照图2进行说明。
[0044] 通常，将炼铁工艺中产生的废泥渣或粉尘等炼铁废弃物（即炼铁厂副产物）掩埋 或运到外地进行处理，这些炼铁废弃物中包含金属盐，如Fe2+、Zn2+或者Ag2+。在本发明实施 例中，将所述Fe2+与碳酸盐反应而制备金属碳酸盐FeC03。
[0045] 为此，先进行铁离子Fe2+的制备工序。
[0046] 炼铁厂10的炼铁废弃物20如废泥渣或粉尘中包含氧化铁，如Fe203、Fe304或FeO， 这些氧化铁与强酸反应，尤其与盐酸反应生成氯化铁。
[0047] 在生成所述氯化铁之前，利用浓缩装置100和脱水处理装置110对炼铁废弃物20 进行浓缩及脱水处理。此时，炼铁废弃物的水份无需完全除去，在本发明的实施例中作为脱 水处理装置使用压滤器（filterpress)。借此，将水份除去至易于与强酸进行反应的程度。 所述压滤器对所属领域的技术人员而言是显然易见的，因此在此省略详细说明。
[0048] 此时，生成所述氯化铁的反应式如下。生成氯化铁的反应与包含于炼铁废弃物的Fe203、Fe3CVFeO的解离反应相同。为所述解离反应，在本发明的实施例中，将强酸即盐酸 (HCl)连同所述炼铁废弃物20添加到熔融装置200内。
[0049] Fe+2HC1 -FeCl2+H2
[0050] Fe203+6HC1 - 2FeCl3+3H20
[0051] Fe203+Fe+6HC1 - 3FeCl2+3H20
[0052] Fe304+8HC1 -FeCl2+2FeCl3+3H20
[0053] Fe0+2HC1 -FeCl2+H20
[0054] 所述反应式中，盐酸的pH值为I以下。
[0055] 此时，使用大小为100μm以下的所述废泥渣或粉尘等炼铁废弃物20。如果炼铁 废弃物20的粒度大于ΙΟΟμπι，则由于所述氧化铁的反应表面积不够充分，不易进行解离反 应，因此将本发明实施例的炼铁废弃物20大小限制在100μm以下。但是，所述炼铁废弃物 的粒度根据产生的环境而不同，如果是在FINEX熔融气化炉中产生的，则可以是30μm以 下。
[0056] 根据所述反应式生成的FeCl2和FeCl3容易溶解于水中而以Fe2+、Fe3+的形式存 在。此时，从所述反应式可知，会产生氢气，如此附带产生的高纯度氢气作为还原气体可用 于FINEX炼铁工艺的流化床还原炉等。
[0057] 为了如上生成氯化铁，本发明实施例中使用铁含量（totalFe)为40?60wt%的 炼铁废弃物。如果铁含量小于40%，则在下述的所制备的助燃剂量会少于废弃的量，因此助 燃剂制备效率会降低。并且，如果铁含量超过60 %，虽然助燃剂产率会得到提高，但是铁含 量超过60%时可用于炼铁工艺，因此在本发明的实施例中，将炼铁废弃物中的铁含量限制 为所述范围。
[0058] 如上制备的FeCl2和FeCl3溶解在水中，以Fe2+、Fe3+等金属离子的形式存在，并与 碳酸盐反应而制备金属碳酸盐（FeCO3)。
[0059] 以下对本发明实施例的碳酸盐制备工序进行说明。
[0060] 本发明实施例的碳酸盐是通过使炼铁工艺中废弃的碱性废水与二氧化碳反应而 制备的。即，順 3、CaO或NaOH包含于炼铁工艺中废弃的废水中，其中的一种以上与二氧化 碳反应而形成多种碳酸盐，其反应式分别如下。
[0061] 首先，NH3的反应式如下。通过以下反应生成HCO3'CO32'NH2CO2'
[0062] NH^ + CO2 + H2O〇NH4卜+ HCO3-
[0063] NH3 + HCO；,· ^ CO32' + 2NH4+
[0064] NH1 + HCO3' ^ NH2CO2' + H2O
[0065] 碱性废水中CaO的反应式如下，此时生成的碳酸盐为H〇V及CO广。
[0066] CaO(s) +H2O-Ca(OH) 2
[0067] Ca(OH) 2 (s) -Ca2+ (aq) +20H(aq)
[0068] CO2 (aq)+OH(aq) -HCO3 (aq)
[0069] HCO3 (aq)+OH(aq) -H2CHCO32 (aq)
[0070] 并且，NaOH通过以下反应生成CO广离子。
[0071] NaOH(s) +H2O(1) -Na(aq) +0Γ(aq) +H2O(1)
[0072] 0『+C02 -CO广+H2O
[0073] 所述碱性废水与二氧化碳的反应在气体/液体界面非常剧烈，进而捕捉二氧化 碳。本发明实施例的含有二氧化碳的废气包括炼铁工艺中产生的高炉煤气（BFG:blast furnacegas)、熔融还原炼铁尾气（FOG:FINEXoffgas)或者焦炉煤气（COG:CokeOven Gas)中的一种以上。
[0074] 所述碱性废水的pH值为10以上即可。如果小于10,固定二氧化碳的能力就会降 低。即，酸性气体即二氧化碳的中和能力会降低，因此在本发明的实施例中，将碱性废水的 pH值限制为10以上。
[0075] 例如，当碱性废水的pH值为11时，与酸性气体CO2反应后碱性废水的pH值将被中 和至7?8左右。即，碱性废水的pH值越高，与0)2积极进行反应的机会越是增加。因此， 本发明的实施例中，将碱性废水的pH值限制为10以上。
[0076] 通过如上反应形成的碳酸盐（HC03_、C032_、NH2CO2O在混合搅拌装置300中与Fe2+ 反应形成金属碳酸盐。
[0077] S卩，如图2所示，接收炼铁厂10的炼铁工艺的副产物即二氧化碳和碱性废水，借由 二氧化碳与碱性废水的反应制备碳酸盐，所制备的碳酸盐与铁离子反应而生成金属碳酸盐 (FeCO3)。
[0078] 此时的反应式如下。
[0079] Fe2+ + 2HC03' ^ CO2 + FeCO3 + H2O
[0080] Fe2 +CO32^FeCO5
[0081] Fe2 + NH2CO2' + H2O ^ FeCO3 + NH4+
[0082] 如所述反应式，从界面接收碳酸盐而沉淀出热力学上稳定的金属碳酸盐（FeCO3)， 进而固定co2。
[0083] 所述金属碳酸盐沉淀于混合搅拌装置300内。在本发明实施例中，为了将所述金 属碳酸盐用作助燃剂，利用干燥装置400对所述金属碳酸盐进行干燥。在本发明实施例中， 在进行干燥之前，可利用浓缩器370和脱水器390进行浓缩和脱水处理，以便容易进行干 燥。
[0084]所述助燃剂供应到高炉600和熔融气化炉500的粉煤喷枪（PCI)，在回旋区促进完 全燃烧，起到防止产生未燃碳粉的作用。所述助燃剂作为炉心活化剂可用于炉心部的活化 操作，尤其维修炉壁后，为了尽快提高操作率，可用于使炉心部尽快升温。
[0085] 通常，高炉操作通过高炉风口喷入PCI，以减少昂贵的焦炭使用量，并将铁矿石填 充到减少的焦炭空间，以便能够实现高出铁操作。此时，为了炉下部的热性稳定，PCI中加入 用炼铁废资源即高炉泥渣及炼铁灰尘中的金属盐固定CO2而生成的FeCO3，在400?550°C 下，FeCO3 分解（decomposition)成FeO和C02。
[0086] 此时，在分解过程中消耗1015kJ/kg左右的能量，而喷吹粉煤（PCI:pulverized coalinjection)喷入高炉的风口回旋区的温度大约1250°C，借助热风供应能量，并发生以 下分解反应，所生成的FeO通过直接还原被还原成Fe。
[0087] FeCO；FeO + CO2
[0088] Fe0+C-Fe+C0
[0089] 此时，所生成的CO2在回旋区（raceway)附近与粉煤（pulverizedcoal)进行以 下反应。此时的温度为950°C?2200°C左右，反应式如下。
[0090] CO2 + C ^ 2CO ΔΗ= +173kJ/mole
[0091] 因此，在回旋区使用加入FeCO3的PCI就生成足够的C0,所生成的一氧化碳上升到 炉顶，并对从炉顶下降的炉料进行还原。
[0092] 另外，FeCO3通过位于熔融气化炉上部的粉尘烧嘴（dustburner)喷入熔融气化 炉从而可以被再利用，。所述粉尘烧嘴除了供应粉尘燃烧所需的氧气之外还供应额外的氧 气，以防止熔融气化炉内的温度下降。通过供应额外的氧气而使形成于熔融气化炉的拱顶 (dome)的一部分还原气体燃烧而防止温度降低。
[0093] 以下，对本发明实施例的固定二氧化碳的工艺进一步详细说明。
[0094] 图3示出本发明实施例的固定二氧化碳的装置，其包括溶解装置、混合搅拌装置。
[0095] 请参见图3,对炼铁工艺中产生的副产物即废泥渣或粉尘等炼铁废弃物，利用浓缩 装置100进行浓缩，对经浓缩的炼铁废弃物利用脱水处理装置110进行脱水处理，以除去炼 铁废弃物的水分。
[0096] 所述经脱水处理的炼铁废弃物输送至溶解装置200的溶解池230,储存于强酸存 储槽210的强酸溶液在止回阀（checkvalve) 220的控制下移动至溶解池230,通过搅拌机 240混合搅拌即可生成金属盐。
[0097] 所述金属盐为FeCl2和FeCl3，所述金属盐溶解于水中以Fe2+、Fe3+的形式存在并形 成沉淀物235。此时，形成金属盐的同时还会产生氢气，所述氢气为高纯度氢气，将其保存到 氢气储存槽250并用于由氢气还原铁矿石的工艺等。
[0098] 所述金属盐经由金属离子注入管310注入到混合搅拌装置300,尤其Fe2+与碳酸 盐反应形成金属碳酸盐337。所述碳酸盐是通过从外部二氧化碳注入管320注入的含有二 氧化碳的废气和储存于废水存储槽335内的碱性废水330的反应来形成的，所述废气和碱 性废水330在所述混合搅拌装置300中进行反应。
[0099] 在本发明的实施例中，所述Fe2+与含有所述二氧化碳的废气一起注入到所述混合 搅拌装置300,所注入的所述铁离子（Fe2+)和废气通过具有多个气体扩散管（gasdiffuser hose)的一个以上垫子（mat) 340均勻供应分散至碱性废水中。
[0100] 通过所述垫子340均匀分散的二氧化碳与存在于所述碱性废水330中的NH3、CaO 或NaOH反应形成碳酸盐，如HCCV、CO32'NH2C02_。此时，利用pH电极350确认pH值，将所 述混合搅拌装置300内的pH值保持在10以上。
[0101] 所述碳酸盐与所述铁离子Fe2+在混合搅拌装置300中反应形成金属碳酸盐 (FeCO3) 337。所述金属碳酸盐337随着时间的推移沉淀于所述混合搅拌装置300的底部， 以沉淀物的形式存在。
[0102] 所述金属碳酸盐337可作为助燃剂通过金属碳酸盐注入管420注入高炉600或熔 融气化炉500中，因此在本发明实施例中需要对所述金属碳酸盐进行干燥。对所述金属碳 酸盐337进行干燥之前，也可进行浓缩及脱水处理。即，图3中，为了将金属碳酸盐337供应 到干燥装置400,利用抽吸装置360吸入沉淀的金属碳酸盐后，经由金属碳酸盐输送管365 供应到干燥装置400。在供应到所述干燥装置400之前，可进行浓缩、脱水处理后再供应到 所述干燥装置400,以便提高助燃剂的制备效率。
[0103] 此时的干燥不需要完全除去水分，只要作为助燃剂能供应到高炉600或熔融气化 炉500的粉尘烧嘴520即可。
[0104] 图4为常规高炉600中的风口 620形状的示意图，风口 620贯穿形成于高炉壁610， 通过通风管（blowpipe) 640供应氧气，并辅助性地通过粉煤喷枪650 (PCI喷枪）喷入粉煤 655,此时加入所述金属碳酸盐一起喷入。
[0105] 所述金属碳酸盐337借由高温热风在回旋区650附近产生分解反应，通过所述分 解反应生成的FeO通过直接还原方法被还原成Fe。
[0106] FeO被还原成Fe的同时产生一氧化碳,一氧化碳使装入的铁矿还原。
[0107] 以上参照附图对本发明的实施例进行了描述，但所属领域的技术人员可以理解， 在不改变技术思想及必要特征的情况下，本发明能够以其他方式实施。
[0108] 因此，上述实施例只是示例性的并非限制性的。本发明的保护范围应以权利要求 书为准而非上述说明，由权利要求书的含义、范围及等效概念导出的所有变更或者变更的 形式，均落在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种固定二氧化碳的方法，包括以下步骤： 提供炼铁废弃物； 对所述炼铁废弃物进行浓缩； 对经浓缩的所述炼铁废弃物进行脱水处理； 将混合并搅拌经脱水处理的所述炼铁废弃物与强酸而生成的氢气和沉淀物进行分 离； 向分离出的所述沉淀物注入碱性废水和含有二氧化碳的废气，以制备出碳酸盐后，通 过所述碳酸盐与所述沉淀物的置换反应制备金属碳酸盐；以及 对所述金属碳酸盐进行干燥。
2. 根据权利要求1所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述炼铁废弃物包含炼铁工艺中产生的废泥渣或粉尘。
3. 根据权利要求1所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述强酸为盐酸，所述沉淀物包含所述炼铁废弃物与盐酸反应而生成的FeCl2和 FeCl3。
4. 根据权利要求1所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述碱性废水包含炼铁工艺中产生的順3、CaO或NaOH中的一种以上。
5. 根据权利要求4所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述碳酸盐为hco3_、⑶广或NH2C02_中的一种以上。
6. 根据权利要求1所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述金属碳酸盐是通过由所述沉淀物产生的铁离子（Fe2+)和所述碳酸盐反应而形成 的。
7. 根据权利要求1所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述炼铁废弃物的铁含量的重量百分比为40?60%。
8. 根据权利要求1所述的固定二氧化碳的方法，其中， 在所述干燥步骤之前还包括以下步骤： 对所述金属碳酸盐进行浓缩； 对经浓缩的金属碳酸盐进行脱水处理。
9. 根据权利要求1所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述金属碳酸盐供应到高炉或熔融气化炉，用作炉心活化剂。
10. 根据权利要求9所述的固定二氧化碳的方法，其中， 供应到所述高炉或熔融气化炉的金属碳酸盐分解成氧化铁和二氧化碳，分解后的二氧 化碳与粉煤进行反应生成还原气体。
11. 根据权利要求9所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述金属碳酸盐通过所述熔融气化炉的粉尘烧嘴喷入熔融气化炉。
12. 根据权利要求9所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述金属碳酸盐通过风口喷入高炉。
13. 根据权利要求1所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述强酸的pH值为1以下。
14. 根据权利要求1所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述碱性废水的pH值为10以上。
15. 根据权利要求1所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述含有二氧化碳的废气包含炼铁工艺中产生的高炉煤气、熔融还原炼铁尾气或者焦 炉煤气中的一种以上。
16. 根据权利要求1所述的固定二氧化碳的方法，其中， 所述氢气用作流化床还原炉的还原气体。
17. -种固定二氧化碳的装置，包括： 浓缩装置，对炼铁废弃物进行浓缩； 脱水装置，对经浓缩的炼铁废弃物进行脱水处理； 溶解装置，使脱水后的炼铁废弃物与强酸反应而生成氢气和金属盐； 混合搅拌装置，使所述金属盐与含有二氧化碳的废气和碱性废水反应而制备金属碳酸 盐；以及 干燥装置，对所述金属碳酸盐进行干燥。
18. 根据权利要求17所述的固定二氧化碳的装置，其中， 所述混合搅拌装置包括的一个以上的垫子，该垫子浸渍于所述混合搅拌装置内，并将 所述金属盐及含有二氧化碳的废气供应到所述碱性废水。
19. 根据权利要求17所述的固定二氧化碳的装置，其中， 所述脱水装置为压滤器。
20. 根据权利要求17所述的固定二氧化碳的装置，其中， 所述干燥装置上连接有抽吸装置，该抽吸装置吸入浸渍于所述混合搅拌装置内的金属 碳酸盐，并将浸渍的所述金属碳酸盐供应到所述干燥装置。
21. 根据权利要求20所述的固定二氧化碳的装置，其中， 所述抽吸装置与所述干燥装置之间还包括浓缩器和脱水器，所述浓缩器用于浓缩所述 金属碳酸盐，所述脱水器形成于所述浓缩器与所述干燥装置之间，用于对经浓缩的所述金 属碳酸盐进行脱水处理。
22. 根据权利要求17所述的固定二氧化碳的装置，其中， 所述溶解装置包括： 强酸储存槽，用于储存所述强酸； 溶解池，所述强酸和炼铁废弃物溶解在该溶解池；以及 搅拌机,搅拌所述溶解池内的溶液。
23. 根据权利要求22所述的固定二氧化碳的装置，其中， 所述溶解装置还包括用于调节所述强酸的量的止回阀。
24. 根据权利要求17所述的固定二氧化碳的装置，其中， 所述溶解装置还包括氢气储存槽，用于储存所述炼铁废弃物与强酸反应而生成的氢 气。
25. 根据权利要求17至24中的任何一项所述的固定二氧化碳的装置，其中， 所述强酸为盐酸。
【文档编号】B09B3/00GK104364195SQ201280074029
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年8月21日
【发明者】李承纹, 李东祚, 郑宗宪, 金基铉, 金声万 申请人:Posco公司