CN115364643B - 一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，属于低碳环境及固废资源综合利用领域。首先利用氯化铵溶液(1)在一定温度下对富含硅酸钙的冶金渣粉(2)进行浸提，将其中活性较高的钙镁组分与氯离子反应转化为易溶的氯化钙/镁溶液，铵根离子转化为游离氨，部分以氨气形式经捕集塔(6)收集为氨水溶液，另一部分则以水合氨形式与氯化钙/镁形成浸出混合液(5)。氨水溶液可用作CO2一级吸收塔(7)吸收液，反应得到碳酸氢铵富液(13)，将浸出混合液(5)用作CO2二级吸收塔(8)吸收液。与现有技术相比，本发明不仅可高效捕集气体中CO2，还能充分利用冶金废渣进行固碳，具有较好的环境及经济效益。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，主要针对烟气的脱碳固碳，涉及一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法。
背景技术
从全球范围来看，钢铁行业的二氧化碳排放量约占全球二氧化碳排放量的6-7％。在中国，钢铁行业是仅次于电力行业和水泥行业的第三大二氧化碳排放行业，占国内二氧化碳排放量的10％。作为炼钢的副产品，钢渣产量约占粗钢产量的12–20％，我国钢渣年产量超过1亿吨。而我国缺乏成熟的钢渣处理技术和必要的应用标准。到目前为止，中国钢铁企业的钢渣利用率仅为29.5％，余下的大部分钢渣被堆放和废弃。因此，开发低成本、高效能利用钢渣固定二氧化碳的技术方法十分必要。
由于钢渣中含有丰富的Ca、Mg、Zn、Fe、Cu等元素，可利用价值大，关于钢渣中各元素提取利用的研究不胜枚举。专利CN102476799A提出了一种固定二氧化碳的方法，用酸浸提钢渣中的金属离子成分，将二氧化碳注入其中以碳酸盐化，调节pH值至7以上以分离碳酸盐，减少了固碳能量消耗，但是用酸作为浸提液导致浸出金属离子选择性不强，分离出的碳酸盐产品纯度不高。专利CN105197975A提出了一种利用转炉钢渣制备轻质碳酸钙的方法，以氯化铵溶液作为浸提液，于微波场中对转炉钢渣进行浸提操作，向浸出液中通入二氧化碳混合气体，过滤干燥后得轻质碳酸钙产品，该方法钙离子浸出率高、生产周期短、轻质碳酸钙产品纯度高。专利CN107406318A提出了一种从炼钢渣中回收含有钙的固体成分的方法，在含有二氧化碳的水溶液中浸渍炼钢渣，固液分离后提高浸渍液的pH值，使得含有钙的固体组分回收，此方法降低回收碳酸钙的成本。但是后两个专利都忽略了钢渣中难浸出的钙镁元素的进一步利用以及钢渣中其他金属成分的回收。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，本发明采用氯化铵溶液作为浸提液，利用冶金渣浸提液同时脱碳固碳，提高了浸出Ca离子的选择性以及后续操作中碳酸钙产品的生产率。浸提液的高效循环利用在大大提高脱碳固碳效率的同时降低了系统的运行成本。此外，本发明可回收利用多种副产物，增加了资源回收价值。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，包括以下步骤：
1)以氯化铵溶液为循环浸提液，对经过研磨的冶金渣进行湿式浸提，将其中较高活性的钙、镁以其氯化物的形式溶解出来，同时对Fe、Zn、Cu等有价金属也部分浸出，在浸出过程中所释放出来的氨气通过挥发氨捕集塔吸收形成氨水，用作CO2一级吸收塔的循环液；
2)上述浸出浆液经固/液分离槽进行固液分离，得到浸出混合液及固体浸余固渣，其中浸出混合液利用氨水或碳酸氢铵调整pH后，将其中的Fe、Zn、Cu进行沉淀回收，剩余浸出混合液主要含有游离氨及氯化钙/镁混合液，将用作CO2二级吸收塔的循环液；
3)含CO2的烟气或煤气经过一级吸收塔与上述收集得到的氨水溶液进行循环接触，并逐渐形成碳酸氢铵富液；
4)由一级吸收塔后流出的烟气接着进入二级吸收塔，通过与上述浸出混合液循环接触，进一步吸收CO2，在吸收过程中氯化钙/镁逐渐转化为相应的碳酸盐沉淀，通过固液分离器后，固体经洗涤塔洗涤得到高纯度碳酸钙/碳酸镁，可作为工业级产品利用；为了促进氯化钙/镁的充分沉淀，可在固液分离前加入一定量的碳酸氢铵溶液，促进钙镁的充分碳酸化而去除，所分离出的液体则为氯化铵溶液，可作为冶金渣的浸提液进行循环使用。
5)将氨水吸收所得到的碳酸氢铵溶液送往水热碳化塔与浸余固渣混合，在一定的温度及压力下，通过搅拌使固液充分接触，使浸余固渣中惰性的钙镁元素逐渐由其硅酸盐转化为碳酸盐，从而实现浸余固渣的充分碳酸化，过程中所释放的氨气与浸提过程所产生的氨气一起经挥发氨捕集塔收集为氨水；
6)当水热碳化塔内的固体碳化达到一定程度，进行固液分离，经过洗涤后，浸余固渣转化为高度碳化的固体，作为建材填料使用，所分离的液体及洗涤液则汇入上述浸出混合液，用作二级吸收塔的循环吸收液；
7)为避免烟气夹带氨，在烟气流出二级吸收塔后，再通过一个洗涤塔对烟气中的逃逸氨进行深度捕集，所得到的稀氨水作为上述浸提过程及水热碳化过程所释放氨气的捕集循环液。
进一步地，所使用的冶金渣包括钢铁冶金所产生的高炉渣及转炉渣、有色金属冶炼所产生的各种炉渣及赤泥等，主要由钙的硅酸盐组成，并含有镁及其它过渡金属元素，在浸提前将其磨制为100～300目的细粉。
进一步地，冶金渣浸提所采用的氯化铵溶液的质量浓度为5～50％，冶金渣与氯化铵溶液的质量比为1:1～5，浸提温度为40～90℃，并进行搅拌，浸提停留时间为0.5～3小时，采用间歇式或连续式。
进一步地，浸提或水热固碳过程中所释放的氨气，利用清水或稀氨水在挥发氨捕集塔中进行循环收集，得到质量浓度5～20％的氨水溶液，浸余固渣经过固液分离后送往水热碳化塔，所得到浸出混合液利用质量浓度10～15％的氨水或碳酸氢铵溶液调节pH值至6.0～8.0，使其中的铁、铜等有价金属以其氢氧化物或碳酸盐形式沉淀分离出来。
进一步地，一级CO2吸收塔使用的循环液为挥发氨捕集塔收集所得的氨水溶液，使用填料塔或板式塔作为吸收设备，所需的循环液气比为2～10L/m3，吸收液pH值控制在8～10范围，CO2的吸收效率为60～80％；间歇或连续取出碳酸氢铵溶液进行直接循环使用或进行结晶提取，同时补充等量的氨水溶液。
进一步地，CO2二级吸收塔使用的循环液为固/液分离槽收集所得浸出混合液，主要由2～20wt％的氯化钙/镁及1～5wt％的水合氨组成，使用填料塔或板式塔作为吸收设备，所需的循环液气比为5～15L/m3，吸收液pH值控制在6～9范围，CO2的吸收效率为40～60％，间歇或连续取出混合溶液，对其进行固液分离，提取碳酸钙或碳酸镁沉淀，剩余混合溶液主要为2～20wt％的氯化铵溶液，循环用于冶金渣的浸提，同时，向二级吸收塔中补充等量的浸出混合液。
进一步地，水热碳化塔所使用的是5～20wt％的碳酸氢铵溶液，其中浸余固渣与碳酸氢铵溶液的质量比为1:1～5；水热碳化反应温度为120～200℃，压力为0.2～3Mpa，水热碳化时间为0.5～2小时，浸余渣中钙的碳酸化转化率大于70％。
进一步地，水热碳化塔内碳化结束后，所释放的氨气及水蒸气一起送至挥发氨捕集塔，经过降温后的溶液及碳化后的浸余渣洗涤液经固液分离后，作为混合吸收液循环使用。
进一步地，经过两级吸收后的烟气在经过洗涤塔进行深度去除，所用的吸收液为清水或0～5％的混合液，pH在7.0以下。
通过上述方法不仅可实现冶金烟气或煤气中CO2的高效捕集，同时还可充分利用所产生的冶金渣进行大容量固碳，固碳产品具有较好的资源利用价值。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明在进行冶金烟气或煤气中CO2高效捕集的同时，还充分利用所产生冶金渣进行大容量固碳，实现了利用冶金渣浸提液同时脱碳固碳；
2)本发明利用两级吸收塔、水热碳化塔和洗涤塔，在提高烟气中CO2去除率的同时，分别产生碳酸氢铵产物和碳酸钙/镁产品，碳化后的浸余渣洗涤液经固液分离后作为混合吸收液循环使用，在提高脱碳固碳效率的同时降低了系统的运行成本。
3)本发明可回收利用多种副产物，包括对Fe、Zn、Cu进行沉淀回收以及用浸提混合液对CO2吸收后产生的纯度较高的碳酸钙/镁，增加了资源回收价值。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明进行详细说明。需要指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提出一种利用冶炼行业所产生的冶金渣对二氧化碳进行固定的分级处理方法，即冶金渣经过氯化铵溶液浸提后所释放出来的氨气通过清水吸收形成氨水，用于CO2一级吸收塔的循环液；浸提后所得的浸出浆液进行固液分离，混合液经pH调整后沉淀回收，剩余混合液用于CO2二级吸收塔的循环液；含CO2的烟气或煤气经过一级吸收塔与上述收集得到的氨水溶液进行循环接触后进入二级吸收塔，通过与上述浸出混合液循环接触，对CO2进行进一步吸收。在吸收过程中氯化钙/镁逐渐转化为相应的碳酸盐沉淀，经过固液分离后，得到纯度较高的碳酸钙/镁，可作为工业级产品利用。所分离出的液体则为氯化铵溶液，作为冶金渣的浸提液进行循环使用；将氨水吸收所得到的碳酸氢铵溶液送往水热碳化塔与浸余渣混合，使得浸余渣充分碳酸化。过程所释放的氨气与浸提过程所产生的氨气一起收集为氨水；当固体碳化达到一定程度，进行固液分离。所分离的液体及洗涤液则汇入上述浸出混合液，用作二级吸收循环液；在烟气流出二级吸收塔后，再通过一个洗涤塔，利用清水对烟气中的逃逸氨进行深度捕集。具体过程如图1所示，包括以下步骤：
1、以氯化铵溶液1为循环浸提液，对经过研磨的冶金渣2进行湿式浸提，将其中较高活性的钙、镁以其氯化物的形式溶解出来，同时对Fe、Zn、Cu等有价金属也部分浸出，在浸出过程中所释放出来的氨气通过挥发氨捕集塔6吸收形成氨水，用作CO2一级吸收塔7的循环液；用的冶金渣包括钢铁冶金所产生的高炉渣及转炉渣、有色金属冶炼所产生的各种炉渣及赤泥等，主要由钙的硅酸盐组成，并含有镁及其它过渡金属元素，在浸提前将其磨制为100～300目的细粉。所采用的氯化铵溶液1的质量浓度为5～50％，冶金渣与氯化铵溶液1的质量比为1:1～5，浸提温度为40～90℃，并进行搅拌，浸提停留时间为0.5～3小时，采用间歇式或连续式；
2、上述浸出浆液经固/液分离槽4进行固液分离，得到浸出混合液5及固体浸余固渣14，其中浸出混合液5利用氨水或碳酸氢铵调整pH后，将其中的Fe、Zn、Cu进行沉淀回收，剩余浸出混合液5主要含有游离氨及氯化钙/镁混合液，将用作CO2二级吸收塔8的循环液；
3、含CO2的烟气或煤气经过一级吸收塔7与上述收集得到的氨水溶液进行循环接触，并逐渐形成碳酸氢铵富液13；一级CO2吸收塔7使用的循环液为挥发氨捕集塔6收集所得的氨水溶液，使用填料塔或板式塔作为吸收设备，所需的循环液气比为2～10L/m3，吸收液pH值控制在8～10范围，CO2的吸收效率为60～80％；间歇或连续取出碳酸氢铵溶液13进行直接循环使用或进行结晶提取，同时补充等量的氨水溶液。
4、由一级吸收塔7后流出的烟气接着进入二级吸收塔8，通过与上述浸出混合液5循环接触，进一步吸收CO2，在吸收过程中氯化钙/镁逐渐转化为相应的碳酸盐沉淀，通过固液分离器10后，固体经洗涤塔11洗涤得到高纯度碳酸钙/碳酸镁12，可作为工业级产品利用；为了促进氯化钙/镁的充分沉淀，可在固液分离前加入一定量的碳酸氢铵溶液13，促进钙镁的充分碳酸化而去除，所分离出的液体则为氯化铵溶液，可作为冶金渣的浸提液进行循环使用；
CO2二级吸收塔8使用的循环液为固/液分离槽4收集所得浸出混合液5，主要由2～20wt％的氯化钙/镁及1～5wt％的水合氨组成，使用填料塔或板式塔作为吸收设备，所需的循环液气比为5～15L/m3，吸收液pH值控制在6～9范围，CO2的吸收效率为40～60％，间歇或连续取出混合溶液，对其进行固液分离，提取碳酸钙或碳酸镁沉淀，剩余混合溶液主要为2～20wt％的氯化铵溶液，循环用于冶金渣的浸提，同时，向二级吸收塔8中补充等量的浸出混合液5。
5、将氨水吸收所得到的碳酸氢铵溶液13送往水热碳化塔15与浸余固渣14混合，在一定的温度及压力下，通过搅拌使固液充分接触，使浸余固渣14中惰性的钙镁元素逐渐由其硅酸盐转化为碳酸盐，从而实现浸余固渣14的充分碳酸化，过程中所释放的氨气与浸提过程所产生的氨气一起经挥发氨捕集塔6收集为氨水；水热碳化塔15所使用的是5～20wt％的碳酸氢铵溶液13，其中浸余固渣14与碳酸氢铵溶液13的质量比为1:1～5；水热碳化反应温度为120～200℃，压力为0.2～3Mpa，水热碳化时间为0.5～2小时，浸余渣中钙的碳酸化转化率大于70％；
6、当水热碳化塔15内的固体碳化达到一定程度，进行固液分离，经过洗涤后，浸余固渣14转化为高度碳化的固体，作为建材填料使用，所分离的液体及洗涤液则汇入上述浸出混合液5，用作二级吸收塔8的循环吸收液；
7、为避免烟气夹带氨，在烟气流出二级吸收塔8后，再通过一个洗涤塔9对烟气中的逃逸氨进行深度捕集，所用的吸收液为清水或0～5％的混合液，pH在7.0以下，所得到的稀氨水作为上述浸提过程及水热碳化过程所释放氨气的捕集循环液。
通过上述方法不仅可实现冶金烟气或煤气中CO2的高效捕集，同时还可充分利用所产生的冶金渣进行大容量固碳，固碳产品具有较好的资源利用价值。
下面通过具体实例进行进一步说明。
实施例1：
将冶金渣磨制为100目的粉状，浸提液氯化铵溶液浓度为20％，钢渣与溶液的质量比为1:3。浸提温度为50℃，并进行搅拌。浸提停留时间为1小时。
利用清水或稀氨水在吸氨塔中对浸提或水热固碳过程中所释放的氨气进行循环收集，得到10％的氨水溶液。可浸提余渣经过固液分离后送往水热固碳单元。所得到浸出混合溶液则利用10％的氨水或碳酸氢铵溶液调节pH值至6.8，使其中的铁、铜等有价金属以其氢氧化物或碳酸盐形式沉淀分离出来。
一级CO2吸收塔使用的循环液为上述收集所得的10％氨水溶液，使用填料塔或板式塔作为吸收设备，所需的循环液气比为3L/m3,吸收液pH值控制在8～10范围。间歇或连续取出碳酸氢铵溶液进行直接循环使用或进行结晶提取，同时补充等量的氨水溶液。一级吸收塔CO2的吸收效率为72％。
二级CO2吸收塔使用的循环液为上述收集所得8％的氯化钙/镁及3％的水合氨组成的混合液。使用填料塔或板式塔作为吸收设备，所需的循环液气比为5L/m3,吸收液pH值控制在6～9范围。间歇或连续取出混合溶液，对其进行固液分离，提取碳酸钙或碳酸镁沉淀，剩余混合溶液用于冶金渣的浸提。同时，向二级吸收塔中补充等量的浸提混合液。二级吸收塔CO2的吸收效率为48％。
使用10％的碳酸氢铵溶液进行浸余渣的水热固碳，浸余渣与溶液的质量比为1:3。水热碳化反应温度为200℃，压力为1.5MPa。水热碳化时间为2小时。碳化结束后，所释放的氨气及水蒸气一起送至氨水收集塔。经过降温后的溶液及碳化后的浸余渣洗涤液经固液分离后，作为混合吸收液循环使用。经过两级吸收后的烟气在经过逃逸氨吸收塔进行深度去除，所用的吸收液为清水。浸余渣中钙的碳酸化转化率为76％。碳酸钙/碳酸镁产品纯度为92％。
实施例2：
将冶金渣磨制为300目的粉状，浸提液氯化铵溶液浓度为30％，钢渣与溶液的质量比为1:5。浸提温度为60℃，并进行搅拌。浸提停留时间为2小时。
利用清水或稀氨水在吸氨塔中对浸提或水热固碳过程中所释放的氨气进行循环收集，得到20％的氨水溶液。可浸提余渣经过固液分离后送往水热固碳单元。所得到浸出混合溶液则利用15％的氨水或碳酸氢铵溶液调节pH值至8.0，使其中的铁、铜等有价金属以其氢氧化物或碳酸盐形式沉淀分离出来。
一级CO2吸收塔使用的循环液为上述收集所得的15％氨水溶液，使用填料塔或板式塔作为吸收设备，所需的循环液气比为9L/m3,吸收液pH值控制在8～10范围。间歇或连续取出碳酸氢铵溶液进行直接循环使用或进行结晶提取，同时补充等量的氨水溶液。一级吸收塔CO2的吸收效率为80％。
二级CO2吸收塔使用的循环液为上述收集所得16％的氯化钙/镁及5％的水合氨组成的混合液。使用填料塔或板式塔作为吸收设备，所需的循环液气比为10L/m3,吸收液pH值控制在6～9范围。间歇或连续取出混合溶液，对其进行固液分离，提取碳酸钙或碳酸镁沉淀，剩余混合溶液用于冶金渣的浸提。同时，向二级吸收塔中补充等量的浸提混合液。二级吸收塔CO2的吸收效率为60％。
使用20％的碳酸氢铵溶液进行浸余渣的水热固碳，浸余渣与溶液的质量比为1:5。水热碳化反应温度为180℃，压力为3MPa。水热碳化时间为1小时。碳化结束后，所释放的氨气及水蒸气一起送至氨水收集塔。经过降温后的溶液及碳化后的浸余渣洗涤液经固液分离后，作为混合吸收液循环使用。经过两级吸收后的烟气在经过逃逸氨吸收塔进行深度去除，所用的吸收液为5％的混合液。浸余渣中钙的碳酸化转化率为84％。碳酸钙/碳酸镁产品纯度为95％。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)以氯化铵溶液(1)为循环浸提液，对经过研磨的冶金渣(2)进行湿式浸提，将其中较高活性的钙、镁以其氯化物的形式溶解出来，同时对有价金属也部分浸出，在浸出过程中所释放出来的氨气通过挥发氨捕集塔(6)吸收形成氨水，用作CO2一级吸收塔(7)的循环液；
2)上述浸出浆液经固/液分离槽(4)进行固液分离，得到浸出混合液(5)及固体浸余固渣(14)，其中浸出混合液(5)利用氨水或碳酸氢铵调整pH后，将其中的Fe、Zn、Cu进行沉淀回收，剩余浸出混合液(5)主要含有游离氨及氯化钙/镁混合液，将用作CO2二级吸收塔(8)的循环液；
3)含CO2的烟气或煤气经过一级吸收塔(7)与收集得到的氨水溶液进行循环接触，并逐渐形成碳酸氢铵富液(13)；
4)由一级吸收塔(7)后流出的烟气接着进入二级吸收塔(8)，通过与上述浸出混合液(5)循环接触，进一步吸收CO2，在吸收过程中氯化钙/镁逐渐转化为相应的碳酸盐沉淀，通过固液分离器(10)后，固体经洗涤塔(11)洗涤得到高纯度碳酸钙/碳酸镁(12)；
5)将氨水吸收所得到的碳酸氢铵溶液(13)送往水热碳化塔(15)与浸余固渣(14)混合，在一定的温度及压力下，通过搅拌使固液充分接触，使浸余固渣(14)中惰性的钙镁元素逐渐由其硅酸盐转化为碳酸盐，从而实现浸余固渣(14)的充分碳酸化，过程中所释放的氨气与浸提过程所产生的氨气一起经挥发氨捕集塔(6)收集为氨水；
6)当水热碳化塔(15)内的固体碳化达到一定程度，进行固液分离，经过洗涤后，浸余固渣(14)转化为高度碳化的固体，作为建材填料使用，所分离的液体及洗涤液则汇入上述浸出混合液(5)，用作二级吸收塔(8)的循环吸收液；
7)在烟气流出二级吸收塔(8)后，再通过一个洗涤塔(9)对烟气中的逃逸氨进行深度捕集，所得到的稀氨水作为上述浸提过程及水热碳化过程所释放氨气的捕集循环液。
2.根据权利要求1所述一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，其特征在于，所使用的冶金渣包括钢铁冶金所产生的高炉渣及转炉渣、有色金属冶炼所产生的各种炉渣及赤泥，主要由钙的硅酸盐组成，并含有镁及其它过渡金属元素，在浸提前将其磨制为100～300目的细粉。
3.根据权利要求1所述的一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，其特征在于，冶金渣浸提所采用的氯化铵溶液(1)的质量浓度为5～50％，冶金渣与氯化铵溶液(1)的质量比为1:1～5，浸提温度为40～90℃，并进行搅拌，浸提停留时间为0.5～3小时，采用间歇式或连续式。
4.根据权利要求1所述的一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，其特征在于，浸提或水热固碳过程中所释放的氨气，利用清水或稀氨水在挥发氨捕集塔(6)中进行循环收集，得到质量浓度5～20％的氨水溶液，浸余固渣(14)经过固液分离(4)后送往水热碳化塔(15)，所得到浸出混合液(5)利用质量浓度10～15％的氨水或碳酸氢铵溶液调节pH值至6.0～8.0，使其中的有价金属以其氢氧化物或碳酸盐形式沉淀分离出来。
5.根据权利要求1所述的一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，其特征在于，一级CO2吸收塔(7)使用的循环液为挥发氨捕集塔(6)收集所得的氨水溶液，使用填料塔或板式塔作为吸收设备，所需的循环液气比为2～10L/m3，吸收液pH值控制在8～10范围，CO2的吸收效率为60～80％；间歇或连续取出碳酸氢铵溶液(13)进行直接循环使用或进行结晶提取，同时补充等量的氨水溶液。
6.根据权利要求1所述的一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，其特征在于，CO2二级吸收塔(8)使用的循环液为固/液分离槽(4)收集所得浸出混合液(5)，主要由2～20wt％的氯化钙/镁及1～5wt％的水合氨组成，使用填料塔或板式塔作为吸收设备，所需的循环液气比为5～15L/m3，吸收液pH值控制在6～9范围，CO2的吸收效率为40～60％，间歇或连续取出混合溶液，对其进行固液分离，提取碳酸钙或碳酸镁沉淀，剩余混合溶液主要为2～20wt％的氯化铵溶液，循环用于冶金渣的浸提，同时，向二级吸收塔(8)中补充等量的浸出混合液(5)。
7.根据权利要求1所述的一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，其特征在于，水热碳化塔(15)所使用的是5～20wt％的碳酸氢铵溶液(13)，其中浸余固渣(14)与碳酸氢铵溶液(13)的质量比为1:1～5；水热碳化反应温度为120～200℃，压力为0.2～3Mpa，水热碳化时间为0.5～2小时，浸余渣中钙的碳酸化转化率大于70％。
8.根据权利要求1所述的一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，其特征在于，水热碳化塔(15)内碳化结束后，所释放的氨气及水蒸气一起送至挥发氨捕集塔(6)，经过降温后的溶液及碳化后的浸余渣洗涤液经固液分离后，作为混合吸收液循环使用。
9.根据权利要求1所述的一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，其特征在于，经过两级吸收后的烟气在经过洗涤塔(9)进行深度去除，所用的吸收液为清水或0～5％的混合液，pH在7.0以下。
10.根据权利要求1所述的一种利用冶金渣进行二氧化碳固定的分级处理方法，其特征在于，通过所述分级处理实现冶金烟气或煤气中CO2的高效捕集，利用所产生的冶金渣进行大容量固碳。
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