DE102011007151A1 - Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid - Google Patents

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Ki Chun Lee
Min Ho CHO
Seok Gyu Sonh
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Abstract

Ein Verfahren und System zur Fixierung von Kohlendioxid wird bereitgestellt. Nachdem Metallionenkomponenten aus, zum Beispiel, natürlichem Mineral oder Stahlschlacke durch Säurebehandlung extrahiert wurden, wird Kohlendioxid eingespeist, um Kohlendioxid durch Carbonisierung desselben zu fixieren. Da der Vorgang der pH-Wert-Einstellung unnötig ist, wird die Reaktion wirksam durchgeführt und ein kontinuierliches Verfahren wird ermöglicht. Demgemäß erlaubt das offenbarte Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid die wirksame Beseitigung von Kohlendioxid, das in der stahlerzeugenden Industrie hergestellt wird, um dadurch Treibhausgasemissionen erheblich zu reduzieren und das Recycling der verworfenen Stahlschlacke zu ermöglichen.

Description

  • HINTERGRUND
  • (a) Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Fixierung von Kohlendioxid. Im Besonderen betrifft die Offenbarung ein Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid unter Verwendung natürlichen Minerals oder von Stahlschlacke, die in Eisenwerken erzeugt wird, um dadurch die Emission von Kohlendioxid in die Atmosphäre zu reduzieren.
  • (b) Stand der Technik
  • Die Emission von Kohlendioxid steigt wegen des erhöhten Verbrauchs von fossilen Brennstoffen stark an und ist als Hauptursache für die globale Erwärmung anerkannt. Deshalb haben viele Länder der Welt Anstrengungen unternommen und Regelungen verschärft, um die Kohlendioxid-Emissionen zu reduzieren.
  • Die Reduzierung der Kohlendioxid-Emissionen kann durch die verminderte Verwendung von fossilen Brennstoffen selber vermittelt werden, oder durch ein Verfahren, das das daraus hergestellte Kohlendioxid trennt, sammelt und fixiert. In der Vergangenheit wurde für letzteres die Verwendung des getrennten und gesammelten Kohlendioxids als eine Quelle für die Methanolsynthese, oder die Fixierung des getrennten und gesammelten Kohlendioxids durch Deponierung im Ozean oder durch Verwendung von Carbonatmineralien untersucht.
  • Zum Beispiel fixiert ein Verfahren Kohlendioxid unter Verwendung von Carbonatmineralien. Bei diesem Verfahren werden die in Mineralien vorkommenden alkalischen Substanzen (CaO, MgO, K2O, Na2O, etc.) mit Kohlendioxid umgesetzt, um Carbonate (CaCO3, MgCO3, Na2CO3, K2CO3, etc.) herzustellen, um das Kohlendioxid das von Industriewerken emittiert wird zu fixieren.
  • Schlacken, die im Stahlerzeugungsverfahren hergestellt werden, enthalten Schmelzeisenvorbehandlungsschlacke, Konverterschlacke, Edelstahlschlacke, Elektroofenschlacke oder dergleichen. Diese Stahlschlacken werden meistens vergraben, außer bei einer begrenzten Benutzung als Zement oder Zuschlagsstoffe für Straßenbau oder Hochbau. Zahlreiche Verfahren wurden für die Verwendung der verworfenen Stahlschlacke vorgeschlagen, da es schwierig wird Deponien für die Entsorgung zu finden.
  • Die koreanische Patenanmeldung mit der Publikationsnummer 2002-0050429 mit dem Titel ”Pretreatment Method Of Steel Slag By Using Carbon Dioxide”, schlägt ein Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid auf der Oberfläche von Stahlschlacke vor, das im Hafenbau oder bei künstlichen Fischbanken für Fische verwendet wird. Bei einem anderen Ansatz zur Entsorgung von Kohlendioxid unter Verwendung von Schlacke schlägt die Koreanische Patenanmeldungspublikation Nr. 2006-0023206 mit dem Titel ”A Method For Fixing Of Carbon Dioxide” vor, Kohlendioxid auf der Oberfläche von Schlacke, die eine bestimmte Menge an Wasser enthält, zu fixieren, indem es mit Kohlendioxid umgesetzt wird. Allerdings benötigen die in den beiden Patenten beschriebenen Verfahren eine zu lange Reaktionszeit, da die Effizienz der Reaktion zwischen Kohlendioxid und der Schlacke gering und somit ökonomisch unpraktisch ist.
  • Das koreanische Paten Nr. 0891551 (Anmeldenummer: 2008-0025573), mit dem Titel ”Solidification Method Of Carbon Dioxide By A Mineral Carbonation Of Slag Generated In An Iron Industry, Capable Of Improving Reaction Efficiency”, schlägt ein Verfahren zur Verfestigung von Kohlendioxid durch Karbonisierung alkalischer Bestandteile, die aus Stahlschlacke extrahiert wurden, mit gasförmigem Kohlendioxid mittels einer hydrothermalen Reaktion unter Druck oder einer Hydrothermalreaktion unter normalem Druck vor. Allerdings verbraucht die hydrothermale Reaktion sehr viel Energie und es gibt keine eindeutige Beschreibung darüber, wie Kohlendioxid nach der Carbonisierung der alkalischen Bestandteile fixiert wird.
  • Das koreanische Patent Nr. 0801542 (Anmeldenummer: 2006-0105753) mit dem Titel ”Method For Converting Talc For Mineral Carbonation By Removing Water Molecules And Hydroxyl Groups, And A Method For Mineral Carbonation Of Carbon Dioxide Using Talc Obtained Thereby” schlägt ein Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid unter Verwendung des natürlichen Minerals Talk vor. Da dabei allerdings eine Partikelgröße von 125 μm oder kleiner benötigt wird, wird übermäßig Energie für die Pulverisierung des Minerals benötigt. Ferner, nachdem die alkalischen Bestandteile zur Extraktion mit einem schwachsauren Lösungsmittel behandelt wurden, wie zum Beispiel Essigsäure, reagieren einige Metallionen (z. B. Ca2+), wenn der pH-Wert zur Kohlendioxidfixierung durch Carbonisieren erhöht wird, mit Hydroxidionen (OH–) und es bildet sich milchiger Kalk (Ca(OH)2), was zu einer Suspension führt. Somit ist ein zusätzlicher Fällungsvorgang oder Filtrationsvorgang nötig. Da das ausgefallene Carbonat in der Lösung suspendiert, ist die Trennung schwierig und es ist nicht einfach einen industriell anwendbaren, kontinuierlichen Prozess zu etablieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das in der Lage ist die Probleme, die bei herkömmlichen Verfahren vorhanden sind, zu überwinden, Kohlendioxid erfolgreich zu fixieren und das auf gegenwärtige Verfahren anwendbar ist, wobei Kohlendioxid durch eine Flüssigphasenreaktion fixiert werden kann, und es eine verbesserte Reaktionseffizienz bei normaler Temperatur unter Normaldruck aufweist, und somit den Energieverbrauch reduziert. Darüber hinaus ist bei der vorliegenden Erfindung der Vorgang der pH-Werte Einstellung für eine Kohlendioxidfixierung unnötig, was die Bildung von suspendiertem milchigem Kalk verhindert und ein kontinuierliches Verfahren erlaubt.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Kohlendioxidfixierung (a) Behandlung natürlichen Minerals oder von Stahlschlacke mit einer Säure, um Metallionenkomponenten zu extrahieren; (b) Einspeisen von Kohlendioxid in eine Extraktionslösung, die die Metallionenkomponenten enthält, die in Schritt (a) erhalten wurden, um dieselben zu carbonisieren; (c) Transferieren einer Lösung, in der die Carbonate resultierend aus Schritt (b) gelöst sind, in einen Lagertank für gelöstes Carbonat und speichern derselben; und (d) Transferieren der gespeicherten, gelösten Carbonate in einen Carbonattrennungs-/Reinigungstank und pH-Wert-Einstellung auf ungefähr 7 oder höher, um die Carbonate zu trennen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mm mit Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen davon genauer beschrieben, die in den zugehörigen Zeichnungen veranschaulicht sind, die im Folgenden nur zur Veranschaulichung dargestellt sind, und somit die Offenbarung nicht einschränken, und wobei:
  • 1 zeigt ein bereits vorhandenes Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid unter Verwendung von Schlacke; und
  • 2 zeigt ein Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid unter Verwendung natürlichen Minerals oder von Stahlschlacke gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Es versteht sieh, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, und somit eine vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale wiedergeben, die die grundsätzlichen Prinzipien der Offenbarung veranschaulichen. Die spezifischen Ausführungsmerkmale der Offenbarung, wie hierin offenbart, darunter zum Beispiel spezielle Abmessungen, Orientierungen, Standorte und Formen, werden durch den jeweiligen Anwendungszweck und die benutzte Umgebung bestimmt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden wird nun auf die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung genauer Bezug genommen, von denen Beispiele in zugehörigen Zeichnungen veranschaulicht und wie unten stehend beschrieben werden. Obwohl die Offenbarung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu bestimmt ist die Offenbarung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil, die Offenbarung ist dazu bestimmt nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch unterschiedliche Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, die vom Geist und Bereich der Offenbarung umfasst werden, der durch die angehängten Patentansprüche definiert wird.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid bereit, das (a) natürliches Mineral oder Stahlschlacke mit einer Säure behandelt, um Metallionenkomponenten zu extrahieren; (b) Kohlendioxid in eine Extraktionslösung, die die Metallionenkomponenten enthält, die in Schritt (a) erhalten wurden, einspeist, um dieselben zu carbonisieren; (c) eine Lösung, in der die Carbonate resultierend aus Schritt (b) gelöst sind, in einen Lagertank für gelöstes Carbonat transferiert und dieselben speichert; und (d) die gespeicherten, gelösten Carbonate in einen Carbonattrennungs-/Reinigungstank transferiert und den pH-Wert auf ungefähr 7 oder höher einstellt, um die Carbonate zu trennen.
  • In Schritt (a) ist das natürliche Mineral vorzugsweise nicht beschränkt. Zum Beispiel können Peridotit, Basalt, Talk, Serpentinit, Wollastonit, usw., die eine hohe Menge an Calciumoxid und Magnesiumoxid enthalten, verwendet werden. Darunter ist der Gehalt an Calciumoxid und Magnesiumoxid in Serpentinit und Wollastonit wie in Tabelle 1 als ein Beispiel gezeigt.
  • Und, in Schritt (a), kann die Stahlschlacke Schlacke, Elektroofenschlacke oder Konverterschlacke sein, die zum Beispiel in Eisenwerken während Hochofen-, Konverter- oder Sauerstoffblasverfahren erzeugt wird. Die Stahlschlacke wird meistens als Zement oder Zuschlagstoff für Straßenbau oder Hochbau verwendet. Die chemische Zusammensetzung von verschiedenen Stahlschlacken ist auch in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
    CaO (Gew.-%) MgO (Gew.-%)
    Natürliches Mineral Serpentinit 0 40
    Wollastonit 48 0
    Stahlschlacke Hochofenschlacke 41 10
    Konverterschlacke 46 2
    Elektroofenschlacke 20 5
    Pfannenschlacke 54 10
  • Da das natürliche Mineral und die Stahlschlacke einen großen Anteil an Metalloxiden, einschließlich Calciumoxid und Magnesiumoxid, enthalten, zeigen sie eine hohe Basizität und, die Metallkomponenten der Metalloxide werden durch Säurebehandlung in die Lösung abgegeben, und zeigen somit alkalische Eigenschaften. Die Metallionenkomponenten sind mehrheitlich Ca2+ und Mg2+, und der Rest kann K+, Na+, usw. sein.
  • Insbesondere kann die Säurebehandlung bei pH 3–5 durchgeführt werden. Hierzu kann eine säurehaltige Verbindung wie zum Beispiel Essigsäure, Natriumazetat, Salzsäure, usw. bei ausreichender Konzentration verwendet werden. Somit hat die Lösung, die die Metallionen, zum Beispiel Ca2+, Mg2+ usw., enthält, nach der Säurebehandlung einen sauren pH-Wert.
  • Gemäß dem bestehenden Verfahren, wird der pH-Wert der Extraktionslösung auf ungefähr 12 eingestellt und dann Kohlendioxid eingespeist, um ein Carbonatniederschlag zu bilden, um durch Carbonisierung zu fixieren. Während dieses Vorgangs reagieren einige der gelösten Metallionen (z. B. Ca2+, Mg2+, usw.) mit Hydroxidionen (OH–) um milchigen Kalk zu bilden, was somit zu einer Suspension führt. Wenn der suspendierte Feststoff nicht wirksam getrennt wird, wird es schwierig Kohlendioxid mittels eines kontinuierlichen Verfahrens zu fixieren. Im Ergebnis ist die Behandlung von Kohlendioxid im großen Maßstab unmöglich.
  • Zur Lösung der Einschränkung der bestehenden Verfahren, lässt die vorliegende Erfindung den Vorgang, den pH-Wert auf ungefähr 12 einzustellen, aus. Durch Auslassen des Vorgangs der pH-Wert-Einstellung, kann die Bildung von milchigem Kalk und, folglich die Bildung von suspendierten Feststoffen verhindert werden. Somit wird ein kontinuierliches Verfahren ermöglicht, und die Behandlung von Kohlendioxid in großem Maßstab ist möglich. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Vorgang der pH-Wert-Einstellung an vorgegebene alkalische Bereiche (zum Beispiel, pH 7 oder höher), zur Abtrennung der Carbonate, durchgeführt, nachdem eine CO2 Reaktion mit Metallionenkomponenten beendet ist. Da die Metallionen an Reaktionen zur Bildung der Carbonate teil genommen haben, ist die Wahrscheinlichkeit der Bildung suspendierender Feststoffe durch Reaktion mit Hydroxydionen sehr gering. Die Lösung, in der die Carbonate, die durch die Kohlendioxidfixierung (Schritt (b)) gebildet werden, gelöst sind, werden in einem Lagertank für gelöstes Carbonat transferiert und darin gespeichert. Danach, nachdem die gespeicherten, gelösten Carbonate in einen Karbonattrennungs-/Reinigungstank transferiert wurden, wird der pH-Wert auf 7 oder höher eingestellt, um die Carbonate zu trennen. Folglich können die Arbeitsschritte der Carbonisierung und Carbonattrennung kontinuierlich durchgeführt werden.
  • In der vorliegenden Erfindung kann die Carbonisierung in Schritt (b) bei normaler Temperatur und unter Normaldruck durchgeführt werden. Hierbei bedeuten normale Temperatur und Normaldruck, dass keine zusätzliche Wärme oder Druck zugeführt werden muss. Zum Beispiel kann die Temperatur zwischen ungefähr 0–40°C (32–104°F), und bevorzugt zwischen ungefähr 10–25°C (50–77°F) liegen, und der Druck kann zwischen ungefähr 0,1–5 atm, und bevorzugt zwischen 0,5–2 atm liegen. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Carbonisierung innerhalb von ungefähr 5 Minuten abgeschlossen werden, auch ohne die Energie verbrauchende hydrothermale Reaktion. Das heißt, dass die Carbonisierungsreaktion von Schritt (b) innerhalb von ca. 5 Minuten abgeschlossen werden kann, wenn die Einspeisungsrate von Kohlendioxid z. B. 2 l/min beträgt. Da die Abgabe der Metallionenkomponenten in Schritt (a) innerhalb von ungefähr 2 Stunden vollendet werden kann, kann das gesamte Verfahren in ungefähr 2 Stunden beendet werden, was es zu einem sehr ökonomischen Verfahren macht. Somit kann Kohlendioxid, unter Verwendung natürlichen Minerals oder von Stahlschlacke, z. B. Schlacke, Elekroofenschlacke oder Konverterschlacke, die in Eisenwerken während Hochofen-, Konverter- oder Sauerstoffblasverfahren erzeugt wird, wirksam fixiert werden, wodurch die Emission von Treibhausgasen bemerkenswert reduziert wird und die Verwendung von vorher verworfener Stahlschlacke ermöglicht wird.
  • Das Kohlendioxidgas, das durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt wird, kann jedes Kohlendioxidgas sein, einschließlich das, was als Nebenprodukt von industriellen Öfen, wie zum Beispiel Hochöfen, Kalkbrennöfen, Verkokungsöfen, etc. oder durch Sintern oder Warmwalzverfahren, Stromerzeugung, Abhitzekessel oder dergleichen hergestellt wird. Demgemäß, falls eine Anlage mit Eisenhüttenwerk ausgestattet ist, die das während des Stahlerzeugungsverfahrens hergestellte Kohlendioxid fixieren kann, kann die Stahlschlacke, die während des Verfahrens hergestellt wird, verwendet werden, um die Gase, die zur Erderwärmung führen vor Ort zu fixieren. Dadurch kann der Umweltverordnung genüge getan werden und die Nebenprodukte, wie zum Beispiel Metalloxide, können als eine neue Einnahmequelle verwendet werden, statt als Abfall.
  • BEISPIEL
  • Das Beispiel und Experiment wird nun beschrieben. Das folgende Beispiel und Experiment dienen nur zur Veranschaulichung und es ist nicht beabsichtigt den Umfang der Offenbarung zu beschränken.
  • [Beispiel]
  • Metallionenkomponenten werden aus der Stahlschlacke mit einer Teilchengröße von 1–5 mm unter Verwendung von 10 Vol.-% Essigsäure bei einem pH-Wert von 3–5 extrahiert. Das Gewichtsverhältnis des Extraktionslösungsmittels zur Schlacke betrug 10:1, und die Rührgeschwindigkeit betrug 150 rpm. Die Veränderung der Calciumionenkonzentration mit der Extraktionszeit ist in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2
    Extraktionszeit (Std.) 1 2 3
    Calciumionenkonzentration (mg/L) 26000 38000 38000
  • Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, war die Extraktion der Metallionen durch die Säurebehandlung nach ungefähr zwei Stunden beendet.
  • Die Carbonisierung (Kohlendioxidfixierung) wurde durch die Einspeisung von Kohlendioxid in die sich ergebende Extraktionslösung durchgeführt. Die Carbonisierung wurde bei 25°C (77°F) und 1 atm durchgeführt, wobei die Flussrate von Kohlendioxid bei 2 l/min aufrecht erhalten wurde. Die Veränderung der Calciumionenkonzentration und des pH-Wertes während der Carbonisierungszeit ist in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3
    Carbonisierungszeit (min) 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
    Calciumionenkonzentration (mg/l) 38000 22000 18000 16000 13500 13200 13000 13000
    pH 3,71 3,90 3,98 4,02 4,06 4,10 4,14 4,22
  • Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, war die Carbonisierung nach ungefähr 4,5 Minuten, die der Einspeisung von Kohlendioxid folgte, abgeschlossen.
  • Die Konversionsrate der Calciumionen und die Reinheit des ausgefallenen Calciumcarbonats sind in Tabelle 4 zusammengefasst. Tabelle 4
    Calciumionenkonzentration (mg/l) Konversionsrate der gelösten Calciumionen ((A – B)/A × 100, %) Reinheit des ausgefallenen Calciumcarbonats (%)
    Vor der Carbonisierung (A) Nach der Carbonisierung (B)
    38000 13000 65,8 99
  • Wie aus Tabelle 4 ersichtlich, konnten sowohl die Reinheit und die Ausbeute bei der Fällung von Calciumcarbonat verbessert werden. Somit ermöglicht das in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Verfahren, bei dem Kohlendioxid durch Carbonisierung ohne pH-Einstellung fixiert wird, die Herstellung von hochreinem Carbonat in ungefähr zwei Stunden. darüber hinaus ist die Aufarbeitung von Kohlendioxid im großen Maßstab möglich, da ein kontinuierliches Verfahren ermöglicht wird.
  • Vorteilhafterweise ist das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei Metallionen durch Säurebehandlung von natürlichem Mineral oder Stahlschlacke extrahiert werden, viel wirksamer als die bestehende Feststoff-Gas-Reaktion. Da die Reaktion bei normaler Temperatur unter Normaldruck durchgeführt wird, ohne dass ein energieintensives Verfahren benötigt wird, wie zum Beispiel Hydrothermalsynthese, kann der Energieverbrauch reduziert werden. Außerdem, da die pH-Wert-Einstellung für die Fixierung von Kohlendioxid ausgelassen wird, kann die Bildung von suspendiertem, milchigem Kalk verhindert werden und ein kontinuierliches Verfahren wird ermöglicht.
  • Da ferner das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß der vorliegenden Erfindung die Reduzierung der Kohlendioxidemission durch die Verwendung von Stahlschlacke ermöglicht, die momentan lediglich für wertlose Anwendungen verwendet wird, kann es eine wirksame Maßnahme sein, um das Erfordernis der Treibhausgasreduzierung, die den stahlerzeugenden Unternehmen auferlegt ist, in den Griff zu bekommen, indem das Recycling der verworfenen Stahlschlacke als Carbonat ermöglicht wird.
  • Die veranschaulichende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann auch als ein System zur Fixierung von Kohlendioxid ausgebildet sein. In diesem System kann eine erste Vorrichtung ausgebildet sein, um Schlacke mit einer Säure zu behandeln, um Metallionenkomponenten zu extrahieren. Eine Extraktionslösung, die die extrahierten Metallionenkomponenten enthält, kann mit dem Kohlendioxid durch eine zweite Vorrichtung eingespeist werden, zum Beispiel einem Injektor, um die Extraktionslösung zu carbonisieren. Eine Lösung, in der die Carbonate, die durch die Einspeisung von Kohlendioxid erhalten werden, gelöst sind, kann dann in einen ersten Tank transferiert und dort aufgenommen werden, der ausgebildet ist, um die erhaltenen Carbonate zu speichern. Die gespeicherten gelösten Carbonate werden dann in einen zweiten Speichertank transferiert und dort aufgenommen, der so ausgestaltet ist, dass der pH-Wert der Carbonate auf einen vorgegebenen Bereich eingestellt wird (z. B. 7 oder höher), um die Carbonate aufzutrennen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde ausführlich unter Bezugnahme auf ihre besonderen Ausführungsformen beschrieben. Jedoch wird von den Fachkreisen verstanden, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen in den Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und dem Wesen der Offenbarung abzuweichen, deren Umfang in den angehängten Patentansprüchen und deren Äquivalenten festgelegt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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    • KR 0891551 [0007]
    • KR 0801542 [0008]

Claims (14)

  1. Ein Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid, umfassend: (a) Behandlung natürlichen Minerals oder von Stahlschlacke mit einer Säure, um Metallionenkomponenten zu extrahieren; (b) Einspeisen von Kohlendioxid in eine Extraktionslösung, die die extrahierten Metallionenkomponenten aus (a) enthält, um dieselben zu carbonisieren; (c) Transferieren einer Lösung, in der die resultierenden Carbonate aus (b) gelöst sind, in einen Lagertank für gelöstes Carbonat und speichern derselben; und (d) Transferieren der gespeicherten, gelösten Carbonate in einen Carbonattrennungs-/Reinigungstank und pH-Wert-Einstellung auf 7 oder höher, um die Carbonate zu trennen.
  2. Das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß Anspruch 1, wobei die Behandlung mit der Säure bei pH 3–5 durchgeführt wird.
  3. Das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß Anspruch 1, wobei die Carbonisierung bei normaler Temperatur unter Normaldruck durchgeführt wird.
  4. Das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß Anspruch 1, wobei die Carbonisierung bei einer Kohlendioxideinspeisungsrate von 2 l/min durchgeführt wird und nach 5 Minuten abgeschlossen ist.
  5. Das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß Anspruch 1, wobei die Stahlschlacke zu der Gruppe bestehend aus Schlacke, Elektroofenschlacke oder Konverterschlacke gehört, die in Eisenwerken während Hochofen-, Konverter- oder Sauerstoffblasverfahren erzeugt wird.
  6. Ein Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid, umfassend: (a) Behandlung von Schlacke mit einer Säure, um Metallionenkomponenten zu extrahieren; (b) Einspreisen von Kohlendioxid in eine Extraktionslösung, die die extrahierten Metallionenkomponenten aus (a) enthält, um dieselben zu carbonisieren, (c) Transferieren einer Lösung, in der die Carbonate resultierend aus (b) gelöst sind, in einen ersten Tank und Speichern der resultierenden Carbonate im ersten Tank; und (d) Transferieren der gespeicherten, gelösten Carbonate in einen zweiten Carbonattank und Einstellung des pH-Wertes auf einen vorgegebenen Bereich, um die Carbonate aufzutrennen.
  7. Das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß Anspruch 6, wobei die Behandlung mit der Säure bei pH 3–5 durchgeführt wird.
  8. Das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß Anspruch 6, wobei die Carbonisierung bei einer Temperatur zwischen 0–40°C durchgeführt wird und der Druck liegt zwischen 0,1–5 atm.
  9. Das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß Anspruch 6, wobei die Carbonisierung bei einer Temperatur zwischen 10–25°C durchgeführt wird und der Druck liegt zwischen 0,1 bis 2 atm.
  10. Das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß Anspruch 6, wobei die Carbonisierung bei einer Kohlendioxideinspeisungsrate von 2 l/min durchgeführt wird und nach 5 Minuten abgeschlossen ist.
  11. Das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß Anspruch 6, wobei die Schlacke Stahlschlacke ist und die Stahlschlacke zu der Gruppe bestehend aus Elektroofenschlacke oder Konverterschlacke gehört, die in Eisenwerken während Hochofen-, Konverter- oder Sauerstoffblasverfahren erzeugt wird.
  12. Das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß Anspruch 6, wobei die Schlacke natürliche Mineralschlacke ist.
  13. Das Verfahren zur Fixierung von Kohlendioxid gemäß Anspruch 6, wobei der eingestellte, vorgegebene Bereich für den pH-Wert 7 oder höher ist.
  14. Ein System zur Fixierung von Kohlendioxid, umfassend eine erste Vorrichtung, die ausgebildet ist, um Schlacke mit einer Säure zu behandeln, und Metallionenkomponenten zu extrahieren; eine zweite Vorrichtung, die ausgebildet ist, um Kohlendioxid in eine Extraktionslösung einzuspeisen, die die extrahierten Metallionenkomponenten enthält, um diese zu carbonisieren; ein erster Tank, der ausgebildet ist, um eine Lösung aufzunehmen, in der die Carbonate, die aus der Einspeisung von Kohlendioxid resultieren, gelöst sind, und um die resultierenden Carbonate zu speichern; und ein zweiter Tank, der ausgebildet ist, um die gespeicherten, gelösten Carbonate aufzunehmen, und Einstellen des pH-Werts auf einen vorgegebenen Bereich, um die Carbonate zu trennen.
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