磷石膏固碳制备CaCO_3的实验研究.pdf

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1、第38卷第2期非金属矿VO1．38NO．22015年3月Non—Metal1icMines磷石膏固碳制备CaCO3的实验研究贺翩翩刘晓静范勇孙红娟梁亚琴(西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室，四川绵阳621010)摘要以磷石膏中的硫酸钙为钙源，对温室气体CO：进行固定。考察液固质量比、固碳时间、反应温度以及氮硫摩尔比4因素对固碳效率的影响，通过正交实验确定磷石膏固碳的最佳工艺条件。采用XRF、XRD等测试手段分析产物化学组成与物相组成。结果表明，液固质量比为4、固碳时间为120rain、反应温度为55℃、氮硫摩尔比为2．4：1

2、时，磷石膏对C02的固碳率最高，高达89．6％。研究结果对磷石膏的资源4k；f4用和CO：固定具有重要的环境意义。关键词磷石膏；固碳；碳酸钙；钙源；氮硫摩尔比中图分类号：TQ177．375文献标识码：A文章编号：1000．8098(2015】02．0028-03StudyonthePreparationofCaCO3byPbosphogypsumSolidCarbonthroughOrthogonalExperimentHePianpianLiuXiaojingFanYongSunHongjuanLiangYaqin(KeyLaborat

3、oryofMinistryofEducationforSolidWasteTreatmentandResourceRecycle，SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang，Sichuan621010)AbstractUsingthecalclumsulfateofphosphogypsumasthecalciumsource，whichfixedthegreenhousegasCO2．Thispaperinspectedtheinfluenceofqualityofliquid-

4、solidratio，carbonfixationtime，reactiontemperatureandthemolarratioofnitrogenandsulfuroffourfactorsontheeficiencyofcarbonfixation，theoptimumconditionsofphosphogypsumcarbonwasdeterminedbyorthogonalexperiment．AnalysisofchemicalcompositionandphasecompositionofproductsusedXRF,X

5、RDandothertestingmethodsTheresultsshowedthat：thequalityofliquid—solidratiowas4，carbonfixationtimewas120min，thereactiontemperaturewas65℃，nitrogenandsulfurmolarratiowas2．4：1，phosphorusgypsumonCO2sequestrationratewasthehighest，upto89．6％．Studyontheutilizationofphosphogypsuman

6、dCO2fixationhadimportantenvironmentalsignificance．Keywordsphosphorusgypsum；carbonsequestration；calciumcarbonate；calciumsource；molarratioofnitrogenandsulfur磷石膏是磷肥企业在生产磷铵化肥过程中排放应制备出纯度高达99％以上的CaCO。该方法工艺的以CaSO4·2H20为主要成分的副产物。目前，世界复杂，且碳源为化学分析纯，增加了制备成本。杨宝湿法磷酸年总产量约2．6亿t(以P，O计)，副

7、产磷俊等【2研究了一步相转移一沉淀法制备轻质CaCO，石膏约1．5亿t，利用率仅4．3％-4．6％。预计中国到简化了工艺流程，但碳源采用的是碳酸铵，无法减弱2015年磷肥(PO)需求量将达1-3亿t，届时磷石膏制备成本。目前，利用磷石膏固碳制备CaCO的研年排放量将超过2000万t，而目前磷石膏利用率仅为究相对较少，国外学者Escudero等『6研究利用磷石2％-3％。磷石膏的堆放不仅占用大量土地，同时其膏对CO进行固定制备CaCO与Na2SO4产品，但该所含的游离酸由于长时间堆放会对环境造成严重破工艺中采用NaOH调节溶液的pH值，成本

8、较高。国坏，尤其是土壤和地下水。与此同时，CO，的大量排内学者包炜军与盛勇等发明专利，即在氨介质放，增加温室效应，进而导致一系列的环境问题。故条件下强化碳化固定CO，。而寻求一种固碳效果好且固