Изучение потенциала улавливания углекислого газа за счѐт прямой карбонизации металлургических шлаков
Автор: Ракова О.В., Крупнова Т.Г., Ефремов А.Н., Галимов Д.М., Ракова Д.И., Шакиров Р.З., Карагаева К.С.
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия @vestnik-susu-chemistry
Рубрика: Экология
Статья в выпуске: 2 т.18, 2026 года.
Бесплатный доступ
В связи с увеличением использования топлива в промышленности в атмосферу выбрасывается огромное количество диоксида углерода, что считается одной из основных причин глобального потепления. Шлаки сталелитейной и черной металлургии ‒ это один из видов твердых отходов, который содержит большое количество щелочных минеральных фаз и может эффективно улав-ливать углекислый газ. Данная работа посвящена изучению и анализу возможности различных видов металлургических шлаков, проанализирована их способность связывать диоксид углерода в процессе прямой карбонизации. Для решения поставленных задач были определены химиче-ский и фазовый составы шлаков, дана оценка содержания в шлаках минералов, способных участ-вовать в процессе карбонизации. Результаты показали, что во внепечных шлаках АКП ККЦ и шлаках ДП присутствуют соединения и фазы, потенциально активные для карбонизации в техно-логии связывания диоксида углерода. Но, при выбранных условиях (прямая карбонизация, тем-пература среды 20 °C, соотношение жидкой и твердой фаз L/S = 10, времени карбонизации 30 минут) для связывания углекислого газа в устойчивые твёрдые карбонатные соединения наилучшим образом подходят внепечные шлаки АКП кислородно-конвертерного производства. При этом основными реакционноспособными веществами, способными к карбонизации, в дан-ном виде шлака являются периклаз (MgO) и силикат кальция (C2S), массовая доля которых со-ставляет 4,6 и 60,1 % соответственно.
Металлургические шлаки, прямая карбонизация, фазовый состав, потенциал карбонизации
Короткий адрес: https://sciup.org/147253891
IDR: 147253891 | УДК: 504.06+67.08 | DOI: 10.14529/chem260215
Study of carbon dioxide capture potential due to direct carbonation of metallurgical slags
Due to the increased use of fuels in industry, a huge amount of carbon dioxide is released into the at-mosphere, which is considered one of the main causes of global warming. Steel and ferrous metallurgy slags are a type of solid waste that contains a large number of alkaline mineral phases and can effec-tively capture carbon dioxide. This work is devoted to the study and analysis of the possibility of var-ious types of metallurgical slags, their ability to bind carbon dioxide in the process of direct carbona-tion is analyzed. To solve the tasks set, the chemical and phase compositions of the slags were deter-mined, and the content of minerals in the slags capable of participating in the carbonization process was estimated. The results showed that compounds and phases potentially active for carbonation in the technology of carbon dioxide binding are present in the slags formed in a ladle-furnace unit and blast furnace slags. However, under the selected conditions (direct carbonation, medium temperature 20 °C, ratio of liquid and solid phases L/S = 10, carbonation time 30 minutes), the slags formed in a ladle-furnace are best suited for the binding of carbon dioxide into stable solid carbonate compounds. At the same time, the main reactive substances capable of carbonation in this type of slag are peri-clase (MgO) and calcium silicate (C2S), the mass fraction of which is 4.6% and 60.1%, respectively.