提钛尾渣制备多孔吸附材料耦合矿化封存CO2的方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种提钛尾渣制备多孔吸附材料耦合矿化封存CO2的方法及应用，将提钛尾渣和硝酸溶液按照预定比例混合后，进行浸出反应，得到第一反应物；将所述第一反应物进行固液分离，得到浸出液和浸出渣；在所述浸出液中加入氨水调节pH值至预定值后，通入二氧化碳进行矿化，得到矿化产物(CaCO3和MgCO3)；将所述浸出渣与氢氧化钠溶液混合后进行水热反应，得到第二反应物，经洗涤、干燥、煅烧后制得多孔吸附材料。本发明专利技术不仅可以实现提钛尾渣的资源化利用，助力“高温碳化、低温氯化”处理高钛型高炉渣的规模化进程，还可以在一定程度上减少CO2排放，对推动钢铁行业绿色、低碳、可持续发展具有重要意义。展具有重要意义。展具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
提钛尾渣制备多孔吸附材料耦合矿化封存CO2的方法及应用


[0001]本专利技术涉及冶金行业
，尤其涉及一种提钛尾渣制备多孔吸附材料耦合矿化封存CO2的方法，以及由该方法制得的多孔吸附材料。

技术介绍

[0002]攀西地区每年产生高钛型高炉渣700万吨以上，经过几十年的刻苦攻关，攀钢开发出具有自主知识产权的“高温碳化、低温氯化”的高钛型高炉渣处理工艺。然而，在该处理工艺中，高钛型高炉渣经过碳化和氯化后仍有80％左右的尾渣，即提钛尾渣。因此，要实现高钛型高炉渣提钛工艺全流程绿色化、清洁化发展，提钛尾渣必须得到有效利用。
[0003]专利CN202010606136.2中提钛尾渣经水洗、磁选后，将磁选精料干燥，低温氯化处理，可以回收提钛尾渣中的Ti资源，将新提钛尾渣中TiC降低至1.0wt.％以下，但新提钛尾渣的处置仍是问题；专利CN201811293784.6将提钛尾渣、钢渣、脱硫石膏、硫酸钠废渣和稳定剂混合后，混入目标土壤中，进行压实和养护，可固化土壤；专利CN201810306540.0将提钛尾渣、钛石膏、煅烧钛石膏、水泥粉磨后按照重量份配比取料、经混合制得复合胶凝材料；专利CN201810139216.4将MgSO4溶液、提钛尾渣、轻烧氧化镁粉、活性填料、改性外加剂、农作物废弃物混合均匀后倒入相应模具中滚压成型，然后脱模，自然养护至龄期制备成建筑装饰板；专利CN201810139228.7将MgCl2溶液、提钛尾渣、轻烧氧化镁粉、粉煤灰、改性外加剂混合均匀后，加入水和发泡剂浇注于模具内成型，脱模后自然养护至龄期制备轻质建筑隔墙条板；专利CN201910913311.X将提钛尾渣、调硅剂、熔剂、氧化剂和发泡剂按照配比混合磨成细粉后，置于氧化铝匣钵中压实成型，然后在高温炉中高温发泡，冷却后得到泡沫陶瓷；专利CN202010744785.9将含工业卤片的溶液、提钛尾渣、轻烧氧化镁粉、复配外加剂、珍珠岩和生物质粉混合后得到料浆，然后经铺装、滚压成型、切割、养护后脱模，再自然养护，得到含提钛尾渣的玻镁板。以上专利虽然实现了提钛尾渣的初步利用，但制备的产品附加值均比较低。此外，提钛尾渣中Ca、Mg、Ti、Si、Al等高价值元素并没有得到充分有效利用。因此，如何高效简洁地实现提钛尾渣的资源化和高值化利用，对助力“高温碳化、低温氯化”处理高钛型高炉渣的规模化进程，对推动钢铁行业绿色、低碳、可持续发展具有重要意义。
[0004]基于此，现有技术仍然有待改进。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术实施例提出一种提钛尾渣制备多孔吸附材料耦合矿化封存CO2的方法，以及由该方法制得的多孔吸附材料，以解决现有技术中提钛尾渣未能得到资源化和高值化利用的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术一些实施例公开了一种提钛尾渣制备多孔吸附材料耦合矿化封存CO2的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一将提钛尾渣和硝酸溶液按照预定比例混合后，进行浸出反应，得到第一反应物；
[0008]步骤二将所述第一反应物进行固液分离，得到浸出液和浸出渣；
[0009]步骤三在所述浸出液中加入氨水调节pH值至预定值后，通入二氧化碳进行矿化，得到矿化产物；
[0010]步骤四将所述浸出渣与氢氧化钠溶液混合后进行水热反应，得到第二反应物，经洗涤、干燥、煅烧后制得多孔吸附材料。
[0011]进一步地，步骤一中，硝酸溶液的浓度为2
‑
8mol/L。
[0012]进一步地，步骤一中，硝酸和提钛尾渣加入的液固比为(5～20)：1。
[0013]进一步地，步骤一中，浸出反应的浸出温度为30
‑
90℃，浸出时间为2
‑
7小时。
[0014]进一步地，步骤三中，调节pH值至9
‑
12。
[0015]进一步地，步骤四中，水热反应的反应温度为120
‑
200℃，水热反应时间为24
‑
72小时。
[0016]进一步地，步骤四中，氢氧化钠与浸出渣的质量比为(0.5
‑
1.5)：1；NaOH溶液浓度为1～6mol/L。
[0017]进一步地，步骤四中，干燥温度为80
‑
120℃，干燥时间为12～24h。
[0018]进一步地，步骤四中，煅烧温度为400～600℃，煅烧时间为5～10h。
[0019]另一方面，本专利技术实施例还公开了一种多孔吸附材料，由上述的方法制得。
[0020]采用上述技术方案，本专利技术至少具有如下有益效果：
[0021]本专利技术提供的一种提钛尾渣制备多孔吸附材料耦合矿化封存CO2的方法，以及由该方法制得的多孔吸附材料以及CaCO3、MgCO3等矿化产物，不仅可以实现提钛尾渣的资源化利用，助力“高温碳化、低温氯化”处理高钛型高炉渣的规模化进程，还可以在一定程度上减少CO2排放，对推动钢铁行业绿色、低碳、可持续发展具有重要意义。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术一些实施例所公开的一种提钛尾渣制备多孔吸附材料耦合矿化封存CO2的方法的流程图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
[0025]本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
[0026]需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两
个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0027]此外，本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提钛尾渣制备多孔吸附材料耦合矿化封存CO2的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一将提钛尾渣和硝酸溶液按照预定比例混合后，进行浸出反应，得到第一反应物；步骤二将所述第一反应物进行固液分离，得到浸出液和浸出渣；步骤三在所述浸出液中加入氨水调节pH值至预定值后，通入二氧化碳进行矿化，得到矿化产物；步骤四将所述浸出渣与氢氧化钠溶液混合后进行水热反应，得到第二反应物，经洗涤、干燥、煅烧后制得多孔吸附材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，硝酸溶液的浓度为2
‑
8mol/L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，硝酸和提钛尾渣加入的液固比为(5～20)：1。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，浸出反应的浸出温度为30
‑
90℃，浸出时间为2
‑
7小时。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：皇甫林，姜洋，邱正秋，任艳丽，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：