CN103415632A - 用于碳封存的碱金属和/或碱土金属的提取 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从包含碱金属和/或碱土金属的矿物或包含该矿物的岩石中提取碱金属和/或碱土金属的方法，该方法包括将矿物与含甲酸的含水组合物相接触，并涉及其在碳封存中的用途。

Description

用于碳封存的碱金属和/或碱土金属的提取
技术领域
本发明涉及从矿物和包含矿物的岩石中提取碱金属和/或碱土金属，并涉及其在碳封存（carbon sequestration）中的用途。
背景技术
一种提出的封存碳的方法是将天然存在的含碱金属和碱土金属（例如，钠、钾、钙和镁）的矿物与二氧化碳反应以形成碳酸盐。这样的方法具有某些显著的优点，包括，该方法是热力学有利的且自然发生的。此外，矿物诸如长石、橄榄石、蛇纹石和硅灰石是丰富的。并且，由这样的方法产生的碳酸盐是稳定的并从而二氧化碳再释放到空气中不是问题。然而，常规的碳酸化途径在环境温度和压力下是缓慢的。确定工业上和环境上可行的碳酸化路径是重大的挑战，所述碳酸化路径能使这样的封存碳的方法在经济上可行。
碳酸化的反应速率可通过经由磨碎而减小矿物的粒径、提高反应温度和压力、改变溶液化学组成和利用催化剂/添加剂来加速。
一个提高反应速率的这样的尝试发现，通过加热到600℃和750℃之间，蛇纹石矿物被活化，其去除了羟基的部分并使矿物结构无定形，显著提高了其对CO2的反应性（Balucan等人，2010）。
迄今最全面的研究概括了两种热力学可行的含水矿物碳酸化方法。第一种方法由AlbanyResearch Centre（奥尔巴尼研究中心）所开发，包括在150巴（bar）CO2下和分别用于加热预处理的蛇纹石和橄榄石的155℃和185℃下在0.64M NaHCO3和1M NaCl的水溶液中进行直接的碳酸化（O′Connor等人，2000，2001）。
第二种方法（被称作间接碳酸化）基于两个主要的步骤，即，将碱金属或碱土金属溶解以获得溶液中的碱金属或碱土金属离子，以及随后的碳酸盐沉淀（Oelkers和Scott，2005）。由于前者的机制相对于整体碳酸化方法通常被认为是速率限制的，许多研究已聚焦于从天然的矿物中提取钙或镁（Park和Fan，2004；Carroll和Knauss，2005；Hanchen等人，2006）。
并且，人们已进行了大量的研究以揭示并随后增强溶解动力学。Golubev及同事（2005）推断，浓度为0.01-0.1M和pH7-8的碳酸氢盐离子的存在将增大溶解速率，Krevor和Lackner（2009）得出结论，柠檬酸的钠盐、草酸的钠盐和EDTA的钠盐显著地提高了溶解的程度。人们还进行了与动力学模型偶联的实验研究，以在与地质CO2封存有关的条件下评估碱性硅酸盐的溶解速率（Prigiobbe等人，2009；Daval等人，2009）。
其中使用盐酸来滤出镁离子的酸辅助溶解首先由Lackner等人（1995）所研究。该方案是高度能量密集的并从而被利用乙酸作为人工风化硅灰石的加速介质的不同方法所逐步淘汰。该酸基于热力学考虑来选择，即提取酸必须不仅比硅酸强还要比碳酸弱，这样，碳酸盐沉淀就会自发地发生（Kakizawa等人，2001）。人们对其它弱酸进行了较不详细的研究（Teir等人，2007；Krevor和Lackner，2009；Carey等人，2004；Baldyga等人，2010）。
本发明试图提供从矿物和/或含矿物的岩石中提取碱金属和碱土金属的可选的方法。
发明内容
根据一个方面，本发明提供了从包含碱金属和/或碱土金属的矿物或含该矿物的岩石中提取碱金属和/或碱土金属的方法，所述方法包括将该矿物与包含甲酸的含水组合物相接触。
在一个形式中，矿物是天然存在的矿物。
在一个形式中，碱金属选自钠或钾。
在一个形式中，碱土金属选自钙或镁。
在一个形式中，矿物是硅酸盐。在另一个形式中，矿物选自铝硅酸盐或碱土金属硅酸盐。在一个形式中，铝硅酸盐是长石，并包含钠、钾和/或钙。在一个形式中，碱土金属硅酸盐选自橄榄石、顽辉石、镁橄榄石、蛇纹石和/或硅灰石。
在一个形式中，在与包含甲酸的含水组合物相接触之前将矿物或含矿物的岩石压碎。在一个形式中，在与包含甲酸的含水组合物相接触之前将矿物或含该矿物的岩石磨碎。在一个形式中，矿物或含矿物的岩石具有1μm至250μm之间的平均粒径。
在一个形式中，包含甲酸的组合物具有1至1.8之间的pH。
在一个形式中，含水组合物处于约20℃至约95℃之间的温度下。在另一个形式中，含水组合物处于约75℃至约85℃之间的温度下。
根据另一个方面，本发明提供了将二氧化碳间接碳酸化的方法，该方法包括以下步骤：
·从包含碱金属和/或碱土金属的矿物或含该矿物的岩石中提取碱金属和/或碱土金属，该方法包括将该矿物与包含甲酸的含水组合物相接触；和
·利用二氧化碳使碱金属或碱土金属碳酸化以形成碳酸盐。
在一个形式中，碳酸盐选自碱土金属碳酸盐和/或碱金属铝碳酸盐。
根据另一个方面，本发明提供了甲酸用于从矿物或含该矿物的岩石中提取碱金属或碱土金属的用途。
附图说明
从参照附图所描述的以下不同的非限制性实施方案及其实施例的详细描述中，能更好地理解本发明，其中：
图1示出了在无pH控制下，在3小时、80℃下反应之前和之后，在酸溶解之前和之后硅灰石颗粒的累积粒径分布；
图2描绘了X-射线衍射（XRD）结果，确定了硅灰石作为主相存在；
图3示出了在0.1M甲酸中溶解的pH谱；
图4示出了在0.1M乙酸中溶解的pH谱；
图5示出了在3h中（pH2.0-4.5）用升高的温度提取Ca的程度；
图6示出了在80℃和1atm下，在热力学平衡下所计算的水性物质的浓度（OLI AnalyzerStudio3.0）；符号的使用仅为识别每条曲线；
图7示出了图6中所呈现的结果的固相组合物和pH谱(OLI Analyzer Studio3.0)；使用符号仅为识别每条曲线；
图8示出了在80℃和pH1.04下在甲酸中的溶解；
图9示出了在80℃和pH1.61下在乙酸中的溶解；
图10示出了在80℃和pH1.19下在DL-乳酸中的溶解；以及
图11是起始溶解速率的阿累尼乌斯曲线图。
具体实施方式
以上仅描述了本发明的一些实施方案，且可在不脱离本发明的范围和精神的情况下作出修改和/或改变，实施方案为示例性的和非限制性的。
在本说明书的文中，词语“包含（comprising）”意为“主要包含但不必唯一地包含”或“具有”或“含有（including）”，且并非“由……组成”。词语“包含（comprising）”的变化形式，比如“包含（comprise）”和“包含（comprises）”具有相应的不同含义。
如本文所用的，术语“甲酸（formic acid）”（在文献中还称作甲酸（methanioc acid））用来指化学式为HCOOH的羧酸。
如本文所用的，术语“间接碳酸化”指两步骤方法——在第一步中提取活性化合物以及随后在第二步中使活性化合物碳酸化。
如本文所用的，术语“含矿物的岩石”包括可能含有包含碱金属或碱土金属的矿物的任何类型的岩石，比如例如，橄榄岩、玄武岩、斜方辉橄岩和玻基辉橄岩。
令人惊奇地发现，用甲酸的水溶液处理包含碱金属或碱土金属的矿物或含该矿物的岩石，导致了碱金属离子或碱土金属离子以远远超过预期的反应速率被提取到溶液中。还发现将包含碱金属或碱土金属的矿物或含该矿物的岩石与包含甲酸的含水组合物相接触，导致远高于使用包含乙酸或乳酸的含水组合物的溶解速率。
以下是代表用甲酸进行的某些常见矿物的水溶解反应的反应式：
顽辉石MgSiO3+2HCOOH→Mg2++2HCOO-+SiO2+H2O
蛇纹石Mg3Si2O5(OH)4+6HCOOH→3Mg2++6HCOO-+2SiO2+5H2O
镁橄榄石Mg2SiO4+4HCOOH→2Mg2++4HCOO-+SiO2+2H2O
硅灰石CaSiO3+2HCOOH→Ca2++2HCOO-+H2O+SiO2
通过甲酸经由溶解提取碱金属或碱土金属之后，可将所得水溶液通过间接碳酸化方法的第二步，其中将包含碱金属离子或碱土金属离子（例如，K+、Na+、Ca2+和Mg2+）的水溶液与二氧化碳（通常为气体形式）相接触，然后其导致碳酸盐的沉淀。
这些碳酸盐可以例如呈碱土金属碳酸盐形式和/或碱金属铝碳酸盐形式。
提取反应的温度可在20℃至95℃之间。当提取反应的温度维持在约80℃时发现最高的溶解反应速率。
包含甲酸的含水组合物的pH可在1至1.8之间。
还发现在与包含甲酸的含水组合物相接触之前将矿物或含矿物的岩石压碎是有利的。除压碎（crush）矿物或含矿物的岩石之外，还可使用磨碎（ground）矿物或含矿物的岩石的另外的加工步骤来破裂碱土金属硅酸盐的颗粒，使其下降至1至250μm之间的粒径，且优选地为10至80μm之间的粒径。
实施例
在增高的反应温度的作用下，研究了用三种弱酸，即乙酸、甲酸和DL-乳酸处理硅灰石时从硅灰石提取钙的程度。并且使用了OLI Analyzer Studio 3.0——热力学预测软件（其应用了Helgeson-Kirkham-Flowers-Tangers（HKFT）状态方程和非理想性溶液的Bromley方程）来预测平衡钙提取。硅灰石的RCO2值在大约2.8。
在低的但可达到的pH下和不存在作为硅灰石不谐溶的结果而形成于颗粒表面的硅氧层的情况下，还在恒定的pH下进行了实验以确定岩石的酸消解的最大起始（t=0）动力学。最后，分析了硅灰石颗粒以检查反应前后其形态学。
溶解反应所用的硅灰石样本获自New South Wales Pottery Supplies,Australia（澳大利亚新南威尔士陶瓷供应商）。在Malvern Mastersizer“E”上在含水介质中进行了磨碎和筛过的样品的激光颗粒分筛，结果表明体积平均直径为17±1μm（VMD或D[v,0.5]），且D[v,0.9]和D[v,0.1]分别为56±1和2±1μm。
图1示出了酸溶解前后硅灰石颗粒的累积粒径分布。起始物质的平均密度为2.86g/cm3，而其基于低温N2吸附BET法（Micromeritics Gemini）确定的比表面积为0.1m2/g。X-射线衍射（XRD）结果证实了硅灰石作为主相存在（图2）。作为次要的相出现的透辉石和针钠钙石，均像硅灰石一样为硅酸盐，并分别以单斜晶系统和三斜晶系统来结晶。
表1列出了来自X-射线荧光（XRF）的元素组成。矿物之间的元素丰度的分布导致了约以下的含量：81.8%硅灰石（CaSiO3）、9.2%透辉石（MgCaSi2O6）、4.6%硅石（SiO2）、1.9%针钠钙石（NaCa2Si3O8(OH)）和可能的0.7%钙铁辉石（FeCaSi2O6）；可能透辉石和钙铁辉石端元形成固溶体。因灼烧而损失后，其余的约0.5%似乎主要包括铝硅酸盐矿物。
表1.来自XRF的硅灰石的化学组成（以重量计），不包括丰度小于0.1%的氧化物；表中的总组成对应于99.7%。
Figure BDA00003539257100051
*因灼烧而损失
在浸入到温度受控的水浴中的装备有冷凝器以使由于蒸发导致的溶液损失最小化的三颈玻璃反应器中进行硅灰石（CaSiO3）溶解实验。分别在非pH受控和pH受控的系统中进行两个系列的实验以确定钙提取的程度和溶解的速率。
第一组实验在0.1M浓度的酸性浸出介质中，在范围从22℃到80℃的温度下进行，持续3小时的总反应时间。分析试剂级别的甲酸和DL-乳酸购自Sigma Aldrich(Australia)而乙酸则获自Ajax Finechem Pty Ltd(Australia)。通过标准的容量稀释技术（volumetric dilutiontechnique）在具有18.2ΜΩ/cm的电阻率的超纯去离子水中制备酸性溶液。通过Hanna pH探头和计量器进行精确度为±0.01的原位pH测量。通过利用水浴实现温度控制。通过用磁力搅拌器对浆液进行连续搅拌完成颗粒的分散。
在每次运行中，在将100mL稀释的酸加热到需要的温度后将0.58g磨碎的CaSiO3样品加入到分批处理反应器中。根据化学计量法，酸与CaSiO3的比率是固定的。反应式1-3示出了利用甲酸（HCOOH-pKa3.75）、乙酸（CH3COOH-pKa4.76）和DL-乳酸（CH3CHOHCOOH–pKa3.86）从CaSiO3中提取钙。
CaSiO3+2HCOOH→Ca2++2HCOO-+H2O+SiO2   (1)
CaSiO3+2CH3COOH→Ca2++2CH3COO-+H2O+SiO2   (2)
CaSiO3+2CH3CHOHCOOH→Ca2++2CH3CHOHCOO-+H2O+SiO2   (3)
这些反应构成了溶解方法的概况。在溶液中，还将存在其它离子，比如，对于反应1，单甲酸钙Ca(HCOO)+和甲酸钙Ca(HCOO)2，和对于反应2，单乙酸钙Ca(CH3COO)+和乙酸钙Ca(CH3COO)2。OLI Analyzer Studio 3.0仅为反应3预测了钙离子（Ca2+），这是由于在该软件的数据库中缺少单乳酸钙和乳酸钙的热力学数据。
在需要的检测时间结束时，通过0.45μm PVDF膜来过滤悬浮液。通过利用与滤液组合物相匹配的多元标准溶液进行校准的ICP-OES进行滤液中钙离子浓度的分析。校准曲线一致地具有高于0.999的R2值，并在校准的范围中是线性的。为获得更准确的结果，考虑了两个不同的波长。按照滤液中的钙浓度与进料中初始的钙分数（fraction）的比率来计算钙提取的程度。用去离子水洗涤滤饼，然后在设置为105℃的烘箱中干燥过夜。随后通过SEM研究其性质和表面形态学。还利用Malvern Mastersizer进行了经反应的颗粒的粒径分布。
为使钙离子达到元素平衡，还分析了滤饼的钙含量。将4.5mL体积的65%HNO3、4.5mL体积的37%HCl和3mL体积的50%HBF4添加到0.1g的干燥的固体残余物中，然后在Milestone start D微波单元中进行消化。在160℃下处理1h后达到了完全消化。然后通过ICP-OES分析液体。
为在硅石外皮（silica skin）的孔和裂缝中不存在扩散阻力的情况下获得对作为温度的函数的最大溶解速率的评估，在恒定的pH下进行了另一系列的实验。所研究的反应温度为40℃、60℃和80℃。为获得最大可能的速率，利用过量的5M酸进行溶解。虽然，这缓冲了系统pH，但是需要不时地向浸出介质中添加少量的酸（不超过10mL）以调整pH。将约0.4g的粉末CaSiO3快速注射到含100mL酸溶液的分批处理搅拌容器中。通过注射器吸取约0.6mL的浆液样品并立即在1小时的总反应时间内以5分钟间隔通过0.22μm膜进行注射器式过滤。来自任何给定的实验的小份的合并的体积占总体积的10%以下。在实验过程中通过保证将小份的体积和所添加的用于pH调节的酸维持在规定的限度内而注意使酸浓度的改变最小化。如通过ICP-OES所评估的，从抽样的溶液中钙浓度的改变确定相对于原料的比表面积的起始溶解速率。
图3和4示出了随硅灰石在酸性介质中的溶解进程的典型pH谱。对于所有运行，发现pH在2.0到4.5的范围中变化。该方法的特征在于质子的消耗和阳离子从硅酸盐矿物中释放，导致反应混合物的碱化，从而提高了溶液pH。因为在这样低的pH下溶解是不一致的（Schott等人，2002），预期钙的浓度与可浸出的其它离子相比会高得多，从而能够通过系统的pH对反应过程进行初始的监测。
图5中以图表总结了图3和图4的测量结果，其中我们在方法的3小时的末期绘制了Ca2+的提取。该方法取决于温度，因为扩散速率和化学反应速率随温度增高。在所研究的温度间隔内观察到了线性关系，其中溶液中钙的量提高了55%以上。
在80℃下处理3小时之后，与乙酸和DL-乳酸相比较，甲酸表现出较高的钙提取能力，高达96%（图3和图5）。通过在实验的末期分析溶液中和残余的固相中的钙的量而达到元素钙平衡。结果列于表2中。
此外，利用OLI Analyzer Studio 3.0将在80℃下在甲酸中的溶解作为模型（图6和7），忽略矿物杂质的存在。对软件的输入与起始实验条件相似；80℃的温度，1atm的压力和化学计量比率的硅灰石/甲酸（0.58g/0.46g），代表0.2g的钙。
预测了以下的平衡水相组成：0.1g Ca2+、相当于0.07g Ca2+的0.14g单甲酸钙和相当于0.02g Ca2+的0.06g甲酸钙。溶液中钙的总质量合计为0.19g，其占投入质量的95%。还预测了仅由二氧化硅和2.5-5的pH范围组成的固相。发现实验数据与来自模拟的结果相容，pH的测量结果除外，其在实验测量中比在热力学预测中明显显示较低。差异在实验末期高至1pH单元。
表2.在80℃和3小时下在甲酸中溶解的钙平衡
Figure BDA00003539257100071
如通过pH测量所表明的，反应速率在起始时是高的，但随时间推移呈平稳状态。这是较慢的动力学和质量传递速率的结果。在每个实验的开始，H+和阴离子配体（例如，HCOO-）仅通过围绕每个颗粒的液膜而扩散。然而，随颗粒表面上SiO2外皮变厚，扩散通过外皮的裂缝和孔进行，显著减慢了溶解进程。溶解速率减慢的其它原因是Ca-O键的破坏对质子活性的依赖。活性越低（例如，pH越高），反应进程越慢。
溶解可通过以下步骤进行，其中-O-Ca-OH表示以羟基结尾的表面钙原子：
-O-Ca-OH(s)+H+ (aq)→-O-Ca-OH2+ (s)                (4)
-O-Ca-OH2+ (s)→-O-Ca+ (s)+H2O(l)                   (5)
-O-Ca+ (s)+H+ (aq)→-OH+-Ca+ (s)                     (6)
-OH+-Ca+ (s)→-OH(s)+Ca2+ (aq)                      (7)
明显地，反应4和6是pH依赖的。此外，配体自身可协助硅灰石的溶解，即，通过以下反应
-OH+-Ca+ (s)+HCOO- (aq)→-OH(s)+CaHCOO+ (aq)        (8)
配体的有效性取决于其官能团的性质、分子结构和其形成的过渡表面复合物的热力学稳定性两者（Pokrovsky等人，2009）。已知有机配体诸如醋酸盐、乳酸盐和甲酸盐在氧化物上形成单配位基复合物，其在极化后，使Ca-O键不稳定从而协助钙原子从晶格中移除（Swaddle，1997）。由于钙-配体复合物脱离表面，下层被暴露以进一步与溶剂相接触。
在H+活性方面也可证实甲酸较高的提取产量，因为已通过许多地球化学研究者推断了溶解的pH依赖性。在所研究的三种弱酸中，甲酸是最强的（pKa 3.75）并因此当在溶液中时较大程度地分离以产生H+离子。作为氧原子中孤电子对增高的质子化作用的结果，O-Ca键变弱。（反应4和6）。
为确定在对于这些酸可达到的低pH的限度下在酸性介质中作为温度函数的溶解动力学，我们在40℃、60℃和80℃下在恒定的pH或H+活性下进行了实验，持续时间为1小时。硅灰石与酸的质量比率维持在低至0.02以确保贯穿运行中恒定的pH。图8、9和10分别描绘了在甲酸、乙酸和DL-乳酸的水溶液中在80℃下浸出溶液组成的瞬时演变的代表性例子。
在所有情况下均观察到，溶解反应的动力学行为在前10分钟过程中表现出初始的快速率，随后减慢。在早期阶段过程中，可认为溶解速率是表面控制的（即，薄膜扩散或反应速率控制的），但在进程的较晚部分，滤液中钙浓度趋于平缓表明了扩散极限（即，孔/裂缝扩散控制的）（Park等人，2003，Alexander等人，2006）。该极限可归因于以下事实：在酸性pH下硅灰石溶解非常不一致，导致富含钝化的无定形的硅石层的形成，其可部分地降低水性物质的运输并最终阻碍矿物的进一步溶解（Xie和Walther，1994；Weissbart和Rimstidt，2000；Schott等人，2002；Golubev等人，2005；Béarat等人，2006；Huijen等人，2006；Green和Lüttge，2006）。
实验中溶解的硅的低浓度（5-10%）也表明岩石颗粒上硅石覆层的建立。然而，参考实验和模拟数据（图5和6），我们可推断，使实验运行较长的反应时间（在此例中为3h）补偿了硅石层的钝化作用。换言之，虽然以较慢的速率进行，但是钙将持续地从晶格扩散出以达到其平衡浓度。
我们应用了初始速率的方法以评估在钝化的无定形硅石层不存在时的溶解速率。通过将浸出介质中的钙浓度作为时间的函数绘制成曲线，可计算出反应速率并从而评估在时间t=0min时曲线的梯度。因为我们不能够在非常短的时间测量Ca2+浓度（我们最短的测量间隔为5min），所以我们对所有测量拟合了六次多项式并应用该多项式来评估t=0min时的速率。表3总结了溶解速率，其已相对于所研究的温度下的比表面积进行标准化（normalise）。对于甲酸，最高初始速率在80℃时记录得到。
表3.在升高的温度的作用下在恒定的pH系统中溶解的初始速率
Figure BDA00003539257100081
Figure BDA00003539257100091
这些计算基于矿物表面积的评估，矿物表面积等于反应物质的总质量乘以物质每单位质量的比表面积，如通过BET方法所确定的。一些研究者已假定浸出的层的表面积随时间线性增长（Stillings和Brantley，1995)，其他人则发现其反应的硅灰石颗粒的表面积按照幂律函数增加（Weissbart和Rimstidt，2000）。表面积随反应进行一定会改变，但是对于此研究，在反应恰好开始的过程中，当我们进行测量时，其与新鲜颗粒的BET表面积相同。
所观察到的溶解程度随不断升高的温度而增加，这可由以下给出的经验阿累尼乌斯方程来解释
r=A exp(-Ea/RT)   (9)
其中r代表以mol m-2s-1为单位的反应速率，A指以mol m-2s-1为单位的指数前的因子（其在此处为pH的函数）和Ea代表活化能，以kJ mol-1为单位，由以下所限定
E a = - 2.303 R [ ∂ log r / ∂ ( 1 / T ) ] pH - - - ( 10 )
图11示出了阿累尼乌斯曲线图，纵坐标为所测量的硅灰石溶解速率的对数，而横坐标为温度的倒数。从最佳拟合点的直线的斜率（为-Ea/2.303R）获得活化能。所计算的活化能和指数前因子在表4中给出。应注意，用于温度依赖性的术语表示表观总活化能，因为矿物的溶解不是单一元素反应而是包括复杂的系列反应，每个反应具有其自己的活化能（Lasaga，1995）。甲酸的低活化能暗示了围绕反应颗粒的水性膜中H+和HCOO-的扩散的质量转移控制。可选地，配体（HCOO-）提供了溶解Ca2+的有效的、低活化能途径，如反应8所表示的。
乙酸和DL-乳酸得到的结果指向通过反应表面的质子化作用和O-Ca键的不均匀断裂来移除Ca2+的动力学控制。相比较地，文献中已报道了蛇纹岩在H2SO4、HCl和HNO3中的溶解的表观活化能分别为68、70和74kJ mol-1（Teir等人，2007），表明蛇纹石矿物对于溶解的反应性较低。
表4.由图11中的阿累尼乌斯曲线所计算的表观动力学参数
Figure BDA00003539257100092
SEM分析揭示了新鲜硅灰石颗粒主要由纤维针状结构构成。溶解产物表现出不同的微结构特征，包括裂痕、裂缝和表面凹凸。甲酸的较大影响可通过颗粒的更明显的细裂纹看出。这可能是即使在硅石层存在下，硅灰石的溶解仍然进行得较快的原因之一。然而，在两种情况中，原始颗粒的形态仍得到维持，表明无定形硅石的形成沉积于颗粒表面，而其核心逐渐消失。
为确定硅石层的形成，我们测量了反应的硅灰石颗粒的粒径分布。该分布轻微地向左偏移。从图1中所显示的结果可观察到，当与原始颗粒相比较时（17±1μm），经乙酸处理的颗粒的体积平均直径减少了6%（16±1μm）而用甲酸处理的那些则缩减了12%（15±1μm）。从而可推断，甲酸较能移除或裂开硅石层。
以上所描述的实验的结果表明一方面利用甲酸和另一方面利用乙酸和DL-乳酸对来自硅灰石的Ca2+的溶解的显著差异。即使在颗粒表面上的无定形硅石层不存在的情况下，在甲酸的情况下，Ca2+的溶解表现为质量转移控制的，而在乙酸和DL-乳酸的情况下表现为动力学控制的。随着硅石层的建立，所有速率均随时间下降。然而，相对于乙酸和DL-乳酸的情况，甲酸的情况下下降得显著较不明显。SEM显微照片和粒径测量表明在甲酸存在下形成的硅石层增强的裂开以及硅石的部分溶解。
为进行比较，在80℃和相似的pH下，对于所研究的颗粒分布（D[v,0.1]=2±1μm，D[v,0.5]=17±1μm，D[v,0.9]=56±1μm），用甲酸提取Ca2+花费小于20min而达到完全提取，而在相同的时间内，乙酸和DL-乳酸仅实现Ca2+60-70%的提取。Ca2+的进一步溶解进行得极为缓慢。如所预期的，在最低的可实现的pH（根据酸的不同在1至1.6之间）和最高的温度（80℃）下溶解速率达到其最大值。
在不脱离本发明范围的情况下，许多修饰对于本领域中的那些技术人员来说将是明显的。
参考文献
Alexander,G.,Maroto-Valer,M.M.,Gafarova-Aksoy,P.2006.Evaluation of reactionvariables in the dissolution of serpentine for mineral carbonation Fuel.86,273-281
Allinson,G.,Cinar,Y.,Hou,W.,Neal,P.R.2009.The Costs of C02 Transport and Injection inAustralia,CO2TECH Consultancy Report
Baidyga,J.,Henczka,M.,Sokolnicka,K.2010.Utilization of carbon dioxide by chemicallyaccelerated mineral carbonation Materials Letters.64,702-704
Balucan,R.D.,Kennedy,E.M.,MackieJ.M.,Dlugogorski,B.Z.2010.An optimised antigoriteheat pre-treatment strategy for CO2sequestration by mineral carbonation(these Proceedings)
Béarat,H.,McKelvy,M.J.,Chizmeshya,A.V.G.,Gormley,D.,Nunez,R.,Carpenter,R.W.,Squires,K.,Wolf,G.H.2006.Carbon sequestration via aqueous olivine mineral carbonation:roleof passivating layer formation Environmental Science and Technology.40,4802-4808
Carey,J.W.,Ziock,H.,Guthrie,GJr.2004.Reactivity of serpentine in CO2-bearing solutions:application to CO2sequestration American Chemical Society,Division Fuel Chemistry.49,371-372
Carroll,S.A,Knauss K.G.2005.Dependence of labradorite dissolution kinetics on CO2(aq),Al(aq)and temperature Chemical Geology.217,213-225
Daval,D.,Martinez,I.,Corvisier,J.,Findling,N.,Goffe,B.,Guyot,F.2009.Carbonation ofCa-bearing silicates,the case of wollastonite:Experimental investigations and kinetic modellingChemical Geology.265,63-78
Golubev,S.V.,Pokrovsky,O.S.,Schott,J.2005.Experimental determination of the effect ofdissolved CO2on the dissolution kinetics of Mg and Ca silicates at 25℃Chemical Geology.217,227-238
Google earth.www.google.com/earth/mdex.html,24.09.2010登录
Green,E.,
Figure BDA00003539257100111
A.2006.Incongruent dissolution of wollastonite measured with verticalscanning interferometry American Mineralogist.91,430-434
Figure BDA00003539257100121
M.,Prigiobbe,V.,Storti,G.,Seward,T.M.,Mazzotti,M.2006.Dissolution kineticsof forsteritic olivine at 90 to 150℃ including effects of the presence of CO2Geochimica etCosmochimica Acta.0,4403-4416
Huijgen,W.J.J,Witkamp,G.-J.,Comans,R.N.J.2006.Mechanisms of aqueous wollastonitecarbonation as a possible CO2sequestration process Chemical Engineering Science.61,4242-4251
Kakizawa,M.,Yamasaki,A.,Yanagisawa,Y.2001.A new C02 disposal process via artificialweathering of calcium silicate accelerated by acetic acid Energy.26,341-354
Krevor,S.C.,Lackner,K.S.2009.Enhancing Process Kinetics for Mineral CarbonSequestration Energy Procedia.1,4867-4871
Lackner,K.S.,Wendt,C.H.,Butt,D.P.,Joyce,E.L.,Sharp,D.H.1995.Carbon DioxideDisposal in Carbonate Minerals Energy.20,1153-1170
Lasaga,A.C.1995.Fundamental approaches in describing mineral dissolution andprecipitation rates Rev Mineral31,23-86
NSW Department of Industry and Investment.2010.
NSW State of the Environment 2009,www.environment.nsw.gov.au,18.10.10登录Park,A.A.,Jadhav,R.,Fan,L.2003.C02Minearl Sequestration:Chemically Enhanced AqueousCarbonation of Serpentine The Canadian Journal of Chemical Engineering.81,885-890
O′Connor,W.K.,Dahlin,D.C.,Nilsen,D.N.,Walters,R.P.,Turner,P.C.2000.Carbon dioxidesequestration by direct mineral carbonation with carbonic acid.Proc.25th International TechnicalConference on Coal Utilisation & Fuel Systems,Coal Technology Assoc,Clear Water,FL.DOE/ARC-2000-008
O′Connor,W.K.,Dahlin,D.C.,Nilsen,Rush,G.E.,Walters,R.P.,Turner.2001.Carbondioxide sequestration by direct mineral carnonation:results from recent studies and current status.Proc.1st Annual DOE Carbon Sequestration Conference.DOE/ARC-2001-029
Oelkers,E.H.,Schott,J.2005.Geochemical aspects of CO2sequestration Chemical Geology.217,183-186
Park,A.A,Fan,L.2004.C02mineral sequestration:physically activated dissolution ofserpentine and pH swing process Chemical Engineering Science.59,5241-5247
Pokrovsky,O.S.,Shirokova,L.S,Bénézeth,P.,Schott,J.,Golubev,S.V.2009.Effect oforganic ligands and heterotrophic bacteria on wollastonite dissolution kinetics American Jounal ofScience.309,731-772
Prigiobbe,V.,Hanchen,M.,Werner,G.,Baciocchi,R.,Mazzotti,M.2009.Mineralcarbonation process for CO2sequestration Energy Procedia.1,4885-4890
Schott,J.,Pokrovsky,O.S.,Spalla,O.,Devreux,F.,Mielczarski,J.A.2002.The mechanism ofaltered layer formation on wollastonite revisited:a combined spectroscopic/kinetic studyGeochimica et Cosmochimica Acta.66,A686
Stillings,L.L,Brantley,S.L.1995.Feldspar dissolution at 25℃and pH3-Reactionstoichiometry and the effect of cations Geochimica et Cosmochimica Acta.59,1483-1496Swaddle,T.W.1997.Inorganic Chemistry:An Industrial and Environmental Perspective.Academic Press,115-424
Teir,S.,Revitzer,H.,Eloneva,S.,Fogelholm,C.J.,Zevenhoven,R.2007.Dissolution ofnatural serpentinite in mineral and organic acids International Journal of Mineral Processing.83,36-46
Teir,S.,Eloneva,S.,Fogelholm,C.J.,Zevenhoven,R.2007.Dissolution of steelmaking slagsin acetic acid for precipitated calcium carbonate production Energy.32,528-539
Weissbart,E.J.,Rimstidt,J.D.2000,Wollastonite:Incongruent dissolution and leached layerformation Geochimica et Cosmochimica Acta.64,4007-4016
Xie,Z.Walther,J.V..1994.Dissolution stoichiometry and adsorption of alkali and alkalineearth elements to the acid-reacted wollastonite surface at25℃Geochimica et Cosmochimica Acta.58,2587-2598

Claims (31)

1.一种从包含碱金属和/或碱土金属的矿物或包含所述矿物的岩石中提取碱金属和/或碱土金属的方法，所述方法包括将所述矿物与包含甲酸的含水组合物相接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述矿物是天然存在的矿物。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述碱金属选自钠或钾。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述碱土金属选自钙或镁。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述矿物是硅酸盐。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述矿物选自铝硅酸盐或碱土金属硅酸盐。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述铝硅酸盐是长石且包含钠、钾和/或钙。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述碱土金属硅酸盐选自橄榄石、顽辉石、镁橄榄石、蛇纹石和/或硅灰石。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述矿物或包含所述矿物的岩石在与所述包含甲酸的含水组合物接触之前被压碎。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述矿物或包含所述矿物的岩石在与所述包含甲酸的含水组合物接触之前被磨碎。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述矿物或包含所述矿物的岩石具有1μm至250μm之间的平均粒径。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中包含甲酸的组合物具有1至1.8之间的pH。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述含水组合物处于约20℃至约95℃之间的温度下。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述含水组合物处于约75℃至约85℃之间的温度下。
15.一种用于二氧化碳的间接碳酸化的方法，所述方法包括所述以下步骤：
●根据权利要求1至9中任一项所述的方法，从矿物或包含所述矿物的岩石中提取碱金属和/或碱土金属；和
●利用二氧化碳使所述碱金属或碱土金属碳酸化以形成碳酸盐。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述碳酸盐选自碱土金属碳酸盐和/或碱金属铝碳酸盐。
17.甲酸用于从矿物或包含所述矿物的岩石中提取碱金属或碱土金属的用途。
18.根据权利要求17所述的用途，其中所述碱金属或碱土金属随后被二氧化碳碳酸化以形成碳酸盐。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的用途，其中所述矿物是天然存在的矿物。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的用途，其中所述碱金属选自钠或钾。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的用途，其中所述碱土金属选自钙或镁。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的用途，其中所述矿物是硅酸盐。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的用途，其中所述矿物选自铝硅酸盐或碱土金属硅酸盐。
24.根据权利要求23所述的用途，其中所述铝硅酸盐是长石且包含钠、钾和/或钙。
25.根据权利要求23所述的用途，其中所述碱土金属硅酸盐选自橄榄石、顽辉石、镁橄榄石、蛇纹石和/或硅灰石。
26.根据权利要求17至25中任一项所述的用途，其中所述矿物或包含所述矿物的岩石在与包含甲酸的含水组合物相接触之前被压碎。
27.根据权利要求17至26中任一项所述的用途，其中所述矿物或包含所述矿物的岩石在与包含甲酸的含水组合物相接触之前被磨碎。
28.根据权利要求17至27中任一项所述的用途，其中所述矿物或包含所述矿物的岩石具有1μm至250μm之间的平均粒径。
29.根据权利要求17至28中任一项所述的方法，其中所述甲酸被包含于含水组合物中，pH在1和1.8之间。
30.根据权利要求29所述的用途，其中所述含水组合物处于约20℃至约95℃之间的温度下。
31.根据权利要求30所述的用途，其中所述含水组合物处于约75℃至约85℃之间的温度下。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106573197A (zh) * 2014-04-10 2017-04-19 剑桥碳捕集有限公司 活化硅酸盐矿物质的方法和体系

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109762997B (zh) * 2019-03-12 2021-02-02 中南大学 一种从难处理高硅富钪钨渣中提取钪的方法
DE102021116491A1 (de) 2021-06-25 2022-12-29 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Körperschaft des öffentlichen Rechts Karbonatisierungsverfahren und Karbonatisierungsmischung
WO2023069964A1 (en) 2021-10-18 2023-04-27 Project Vesta, PBC Carbon-removing sand and method and process for design, manufacture, and utilization of the same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1517321A (zh) * 2003-01-17 2004-08-04 中国地质大学（北京） 利用钾长石生产矿物聚合材料的方法
US20050180910A1 (en) * 2003-12-31 2005-08-18 Ah-Hyung Park Carbon dioxide sequestration using alkaline earth metal-bearing minerals
CN101020577A (zh) * 2007-01-19 2007-08-22 华中科技大学 一种二氧化碳矿物化的方法
CN101302010A (zh) * 2008-06-27 2008-11-12 刘启波 菱镁矿加工中副产二氧化碳联产碳酸盐及在污水处理中的应用方法
US20090301352A1 (en) * 2007-12-28 2009-12-10 Constantz Brent R Production of carbonate-containing compositions from material comprising metal silicates
CN101636224A (zh) * 2006-11-22 2010-01-27 奥瑞凯炸药技术有限公司 集成化学方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040213705A1 (en) * 2003-04-23 2004-10-28 Blencoe James G. Carbonation of metal silicates for long-term CO2 sequestration
MX2009005386A (es) * 2006-11-22 2009-06-26 Orica Explosives Tech Pty Ltd Proceso quimico integrado.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1517321A (zh) * 2003-01-17 2004-08-04 中国地质大学（北京） 利用钾长石生产矿物聚合材料的方法
US20050180910A1 (en) * 2003-12-31 2005-08-18 Ah-Hyung Park Carbon dioxide sequestration using alkaline earth metal-bearing minerals
CN101636224A (zh) * 2006-11-22 2010-01-27 奥瑞凯炸药技术有限公司 集成化学方法
CN101020577A (zh) * 2007-01-19 2007-08-22 华中科技大学 一种二氧化碳矿物化的方法
US20090301352A1 (en) * 2007-12-28 2009-12-10 Constantz Brent R Production of carbonate-containing compositions from material comprising metal silicates
CN101302010A (zh) * 2008-06-27 2008-11-12 刘启波 菱镁矿加工中副产二氧化碳联产碳酸盐及在污水处理中的应用方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106573197A (zh) * 2014-04-10 2017-04-19 剑桥碳捕集有限公司 活化硅酸盐矿物质的方法和体系
CN106573197B (zh) * 2014-04-10 2019-08-23 剑桥碳捕集有限公司 活化硅酸盐矿物质的方法和体系

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