Wiązanie CO2 w żużlach hutniczych na drodze mineralnej karbonatyzacji. Część 1: Metody wiązania CO2 na drodze bezpośredniej i pośredniej karbonatyzacji

sekwestracja CO2, mineralna karbonatyzacja, żużel, hutnictwo żelaza, hutnictwo stali

Zwiększona emisja CO2 oraz jego negatywny wpływ na zmiany klimatyczne spowodowały intensyfikację badań dotyczących sekwestracji, czyli wychwytywania i utylizacji ditlenku węgla. Jedną z metod utylizacji CO2 jest jego wiązanie na drodze mineralnej karbonatyzacji. Metoda ta polega na wiązaniu CO2 w minerałach naturalnych lub odpadach. Jest to metoda bezpieczna ekologicznie, ponieważ C02 jest trwale wiązany, a powstałe w wyniku reakcji węglany nie mają negatywnego wpływu na środowisko naturalne. Mineralna karbonatyzacja może być przeprowadzana metodą bezpośrednią, w której minerał lub odpad poddawany jest bezpośrednio karbonatyzacji lub pośrednią, w której składniki reaktywne są wstępnie ekstrahowane z matrycy mineralnej, a następnie poddawane reakcji z CO2. Mineralna karbonatyzacja jest interesującą opcją dla redukcji CO2 przy zastosowaniu odpadów, szczególnie tych, które powstają u znaczących emitentów ditlenku węgla. Odpady mają tę przewagę nad stosowaniem surowców naturalnych do wiązania CO2, że nie ponosi się kosztów związanych z ich pozyskaniem. Dodatkową zaletą stosowania odpadów jest fakt, że karbonatyzacja przy ich zastosowaniu jest procesem szybszym niż w przypadku zastosowania naturalnych minerałów. Do wiązania CO2 mogą być stosowane stałe nieorganiczne odpady alkaliczne zawierające CaO i MgO w formie, która może reagować z CO2. Odpadami, takimi są m.in. żużle z hutnictwa żelaza i stali, które stanowią potencjalny materiał do sekwestracji ditlenku węgla na drodze mineralncj karbonatyzacji. Obecnie większość badań dotycząca mineralnej karbonatyzacji przy zastosowaniu żużli hutniczych skierowana jest na opracowanie metody sekwestracji, która byłaby jak najmniej energochłonna i pozwalałaby na gospodarcze wykorzystanie produktów reakcji z CO2. Jednym z najbardziej obiecujących kierunków badań jest określenie możliwości zastosowania mineralnej karbonatyzacji do wytwarzania węglanu wapnia z żużli za pomocą kwasu octowego. W artykule omówiono przegląd opracowanych dotąd możliwości i metod wiązania CO2 przez żużle z hutnictwa żelaza i stali na drodze mineralnej karbonatyzacji bezpośredniej i pośredniej.