EA042706B1

EA042706B1 - METHOD FOR PRODUCING CARBONATE-BONDED PRESSED PRODUCT

Info

Publication number: EA042706B1
Application number: EA202193230
Authority: EA
Inventors: МЕХЕЛЕН Дирк ВАН; Мирло Петер Ван; Ник Мейэлль
Original assignee: Орбикс Продюксьон
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2020-06-26
Publication date: 2023-03-16

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения связанного карбонатом прессованного изделия, данный способ включает стадии формирования дисперсного карбонатизируемого материала; спрессовывания дисперсного материала с образованием прессованной заготовки; и карбонатизации указанной прессованной заготовки в течение предварительно определенного периода времени газом, который содержит диоксид углерода для образования карбонатов, тем самым с преобразованием прессованной заготовки в указанное связанное карбонатом прессованное изделие.The present invention relates to a process for producing a carbonate-bonded compact, the method comprising the steps of forming a particulate carbonatizable material; compressing the particulate material to form a pressed preform; and carbonatizing said compact for a predetermined period of time with a gas that contains carbon dioxide to form carbonates, thereby converting the compact into said carbonate-bonded compact.

Существуют различные способы промышленного производства, которые приводят к получению карбонатизируемых материалов в качестве побочных продуктов. Эти побочные продукты, например, представляют собой зольную пыль, зольные остатки (в частности, зольные остатки от сжигания бытовых отходов) и шлаки, образованные во время получения фосфора или во время получения черных или цветных металлов, таких как цинк, медь и свинец, и чугун или сталь. Также карбонатизируемой является пыль из воздушных фильтров, например, от сталеплавильных печей, в частности, при содержании в ней оксидов кальция. Некоторые из этих побочных продуктов могут быть использованы в различных областях применения. Например, доменные шлаки могут быть использованы в дорожном строительстве, а также при производстве цемента. Некоторые шлаки, такие как шлаки от получения обычной стали (например, шлаки от способа Линца-Донавица (LD)), которые характеризуются высоким числом нейтрализации, например, также могут быть использованы в качестве структурообразователя почвы. Однако, другие материалы, такие как зольные остатки и шлаки от получения нержавеющей стали, содержат значительные количества тяжелых металлов, которые составляют проблему с учетом их характеристик выщелачивания.There are various industrial production methods that result in carbonatizable materials as by-products. These by-products are, for example, fly ash, bottom ash (particularly bottom ash from municipal waste incineration) and slags formed during the production of phosphorus or during the production of ferrous or non-ferrous metals such as zinc, copper and lead, and cast iron or steel. Also carbonatizable is dust from air filters, for example, from steel furnaces, in particular, when it contains calcium oxides. Some of these by-products can be used in various applications. For example, blast-furnace slags can be used in road construction, as well as in the production of cement. Some slags, such as slags from the production of ordinary steel (for example, slags from the Linz-Donawitz (LD) process), which are characterized by a high neutralization number, for example, can also be used as a soil conditioner. However, other materials, such as bottom ash and slag from stainless steel production, contain significant amounts of heavy metals, which are problematic given their leaching characteristics.

Чтобы ограничить воздействие этих материалов бытовых и промышленных отходов как на экономику, так и на окружающую среду, предпринимались все более интенсивные попытки разработать способы переработки этих материалов, т.е. способов преобразования этих материалов отходов в экономически ценные материалы. Большое количество этих материалов отходов является щелочным и содержит карбонатизируемые вещества, такие как оксиды и/или гидроксиды кальция и оксиды и/или гидроксиды магния. Карбонатизируемыми также могут быть и другие вещества, например, силикаты кальция, содержащиеся в материалах отходов. Как известно, карбонатизация данных веществ делает возможным получение материалов, имеющих хорошие механические свойства. Кроме того, карбонатизация также может способствовать предотвращению выщелачивания загрязнителей, таких как тяжелые металлы.In order to limit the impact of these household and industrial waste materials on both the economy and the environment, there have been increasingly intensive attempts to develop methods for recycling these materials, i.e. ways to convert these waste materials into economically valuable materials. A large number of these waste materials are alkaline and contain carbonatizable substances such as oxides and/or hydroxides of calcium and oxides and/or hydroxides of magnesium. Other substances can also be carbonatized, such as calcium silicates contained in waste materials. As is known, the carbonatization of these substances makes it possible to obtain materials with good mechanical properties. In addition, carbonation can also help prevent the leaching of contaminants such as heavy metals.

Например, в патентном документе WO-A-2007/096671 было предложено проводить ускоренную карбонатизацию отходов во вращающемся барабане в целях получения вторичного гранулята, который может служить в качестве строительного материала. Подобный способ был предложен для отходов от извлечения или переработки металлов в патентном документе WO-A-2009/024826. В материалах, полученных этими способами, карбонатизация извести, присутствующей в отходах, формирует известковую матрицу, обеспечивающую как меньшее выщелачивание тяжелых металлов, содержащихся в отходах, так и более значительную механическую прочность.For example, in patent document WO-A-2007/096671, it was proposed to conduct accelerated carbonation of waste in a rotating drum in order to obtain a secondary granulate that can serve as a building material. A similar method has been proposed for waste from the extraction or processing of metals in patent document WO-A-2009/024826. In materials produced by these processes, the carbonation of the lime present in the waste forms a lime matrix providing both less leaching of the heavy metals contained in the waste and greater mechanical strength.

Шлаки от получения нержавеющей стали представляют собой одну конкретную группу шлаков, которые содержат относительно большие количества хрома, и часто также никеля и/или молибдена. Как раскрыто в патентных документах ЕР-В-0837043, ЕР-В-1055647 и ЕР-В-1146022, проблемы с выщелачиванием для шлаков от получения нержавеющей стали могут быть разрешены в результате раздробления шлаков от получения стали, удаления из них ценных частиц нержавеющей стали, и использования различных фракций оставшихся измельченных шлаков в связанных вариантах применения, например, в качестве мелкого или крупного заполнителя в бетоне или асфальте. Однако, вследствие своего более высокого уровня содержания гамма-дикальциевого силиката (y-C₂S) более мелкая фракция этих измельченных шлаков от получения стали (0-0,5 мм) проявляет высокие характеристики абсорбирования воды и тем самым непригодна для использования в областях применения бетона или асфальта.Slags from stainless steel production are one particular group of slags that contain relatively large amounts of chromium and often also nickel and/or molybdenum. As disclosed in patent documents EP-B-0837043, EP-B-1055647 and EP-B-1146022, leaching problems for stainless steel slags can be solved by crushing steel slags, removing valuable stainless steel particles from them. , and the use of various fractions of the remaining crushed slags in related applications, for example, as fine or coarse aggregate in concrete or asphalt. However, due to its higher content of gamma dicalcium silicate (yC ₂ S), the finer fraction of these ground slags from steel production (0-0.5 mm) exhibits high water absorption characteristics and is therefore unsuitable for use in concrete or asphalt.

Для сокращения высокого водопоглощения мелкими частицами, отделенными от более крупных фракций раздробленного шлака от получения нержавеющей стали, так, чтобы не только эти более крупные фракции, но и мелкие фракции могли бы быть использованы в бетоне или асфальте, патентный документ WO 2009/090219 предлагает агрегировать и впоследствии карбонатизировать эти мелкие частицы при относительно низком давлении. Этим путем могли бы быть получены заполнители, имеющие более низкие характеристики абсорбирования воды и необходимую прочность для использования в бетоне или асфальте.In order to reduce the high water absorption of fine particles separated from larger fractions of crushed slag from stainless steel production, so that not only these coarser fractions, but also fine fractions can be used in concrete or asphalt, patent document WO 2009/090219 proposes to aggregate and subsequently carbonate these fine particles at relatively low pressure. In this way, aggregates could be obtained having lower water absorption characteristics and the necessary strength for use in concrete or asphalt.

Еще один способ карбонатизации для производства более ценных строительных материалов из дисперсных карбонатизируемых материалов, в частности, из мелких фракций раздробленных шлаков от получения нержавеющей стали, которые имеют размер в диапазоне от 0 до 0,5 мм, раскрыт в патентном документе WO-A-2009/133120. В этом способе дисперсный материал сначала прессуют в пресс-форме при использовании относительно высокого давления уплотнения в диапазоне от 5 до 65 МПа, и полученную уплотненную заготовку затем подвергают карбонатизации при относительно высоких температуре и давлении. Этим путем могут быть получены карбонатизированные спрессованные заготовки с относительно высоким пределом прочности на сжатие. В результате регулирования пористости и собственной проницаемости уплотненных заготовок, и в результате карбонатизации в течение нескольких часов (боAnother carbonatization method for the production of more valuable building materials from particulate carbonatizable materials, in particular from fine fractions of crushed slags from stainless steel production, which have a size in the range of 0 to 0.5 mm, is disclosed in patent document WO-A-2009 /133120. In this method, the particulate material is first compressed in a mold using a relatively high compaction pressure in the range of 5 to 65 MPa, and the resulting compacted preform is then subjected to carbonization at a relatively high temperature and pressure. In this way, carbonatized compacted blanks with relatively high compressive strength can be obtained. As a result of the regulation of porosity and intrinsic permeability of compacted workpieces, and as a result of carbonization for several hours (more

- 1 042706 лее конкретно, в течение 18 ч при повышенных давлении и температуре), получали пределы прочности на сжатие в диапазоне от 26 до 66 МПа при использовании мелкой фракции шлака от получения нержавеющей стали в диапазоне 0-500 мкм, которую прессовали при давлении сжатия 182 кг/см² (=17,8 МПа). Недостаток этого способа из прототипа заключается в том, что, несмотря на карбонатизацию относительно небольших блоков (62x62x32 мм и 120x55x46 мм), требовались высокие давления газа, что делает способ довольно дорогостоящим.- 1 042706 more specifically, for 18 hours at elevated pressure and temperature), compressive strengths in the range of 26 to 66 MPa were obtained using a fine fraction of slag from the production of stainless steel in the range of 0-500 μm, which was pressed at compression pressure 182 kg / cm ² (= 17.8 MPa). The disadvantage of this prior art method is that, despite the carbonation of relatively small blocks (62x62x32 mm and 120x55x46 mm), high gas pressures were required, which makes the method rather expensive.

Патентный документ US 2017/0073270 раскрывает способ карбонатизации, в котором связанные карбонатом конструкционные блоки получают исходя из смеси шлакового песка и связующего материала на основе шлака сталеплавильного производства. В примере Образец строительного изделия 1 связующий материал на основе шлака сталеплавильного производства представляет собой смесь EAF-шлака (электродуговых печей) и BOF-шлака (кислородно-конвертерного производства), которая имеет довольно высокую основность (39,08 вес.% CaO при 12,47 вес.% SiO₂), так, что связующий материал на основе шлака сталеплавильного производства включает довольно большое количество свободной извести, которая может легко реагировать с диоксидом углерода с образованием требуемых карбонатов. Смесь содержала около 62 вес.% связующего материала на основе шлака сталеплавильного производства и около 38 вес.% шлакового песка. Смесь сначала спрессовывали при высоком давлении прессования 12 МПа, после чего прессованную заготовку высушивали и карбонатизировали в течение 24 ч диоксидом углерода, который поддерживали при постоянном давлении 1,5 бар (0,15 МПа). Перед введением в карбонатизационную камеру диоксид углерода нагревали до 22°C.US 2017/0073270 discloses a carbonation process in which carbonate-bonded building blocks are produced from a mixture of slag sand and a binder based on steel slag. In the example Building Product Sample 1, the steelmaking slag binder is a mixture of EAF (electric arc furnace) slag and BOF (BOF) slag, which has a fairly high basicity (39.08 wt% CaO at 12. 47 wt% SiO ₂ ) so that the steelmaking slag binder contains a fairly large amount of free lime which can readily react with carbon dioxide to form the desired carbonates. The mixture contained about 62% by weight of a binder based on steelmaking slag and about 38% by weight of slag sand. The mixture was first pressed at a high pressing pressure of 12 MPa, after which the pressed preform was dried and carbonatized for 24 hours with carbon dioxide, which was maintained at a constant pressure of 1.5 bar (0.15 MPa). The carbon dioxide was heated to 22°C before being introduced into the carbonization chamber.

После стадии карбонатизации карбонатизированный блок дополнительно оставляли для гидратации в течение 35 дней для повышения его прочности на сжатие. Несмотря на высокое давление прессования, большое количество связующего материала, довольно длительную продолжительность карбонатизации и относительно большое количество карбонатов, которые были образованы (6,6% поглощения CO2), прочность на сжатие составляла только 22,8 МПа.After the carbonization step, the carbonated block was further left to hydrate for 35 days to improve its compressive strength. Despite the high pressing pressure, the large amount of binder, the fairly long duration of carbonization, and the relatively large amount of carbonates that were formed (6.6% CO2 uptake), the compressive strength was only 22.8 MPa.

Цель настоящего изобретения теперь состоит в создании нового способа получения связанных карбонатом прессованных изделий, который позволяет получать высокие значения прочности на сжатие спрессованных и карбонатизированных прессованных заготовок в пределах предварительно заданного времени карбонатизации, в частности, в пределах времени карбонатизации около 24 ч так, чтобы каждый день можно было карбонатизировать новые прессованные заготовки.The aim of the present invention is now to provide a new process for the production of carbonate-bonded compacts which makes it possible to obtain high compressive strength values of compacted and carbonated compacts within a predetermined carbonization time, in particular within a carbonization time of about 24 hours, so that every day it was possible to carbonate new pressed billets.

Для этой цели способ согласно настоящему изобретению отличается тем, что карбонатизацию указанной прессованной заготовки начинают и затем продолжают в течение по меньшей мере 1 ч при низком парциальном давлении диоксида углерода в указанном газе, после чего карбонатизацию указанной прессованной заготовки продолжают в течение по меньшей мере 8 ч при высоком парциальном давлении диоксида углерода в указанном газе, причем указанное низкое парциальное давление диоксида углерода составляет ниже 0,5 бар (0,05 МПа), и указанное высокое парциальное давление диоксида углерода является равным 0,5 бар (0,05 МПа) или превышающем его.For this purpose, the method according to the present invention is characterized in that the carbonization of said compact is started and then continued for at least 1 hour at a low partial pressure of carbon dioxide in said gas, after which the carbonization of said compact is continued for at least 8 hours. at a high carbon dioxide partial pressure in said gas, said low carbon dioxide partial pressure being below 0.5 bar (0.05 MPa) and said high carbon dioxide partial pressure being 0.5 bar (0.05 MPa) or exceeding it.

Парциальное давление диоксида углерода определяется как парциальное давление диоксида углерода в газе, используемом для карбонатизации прессованной заготовки. В случае, когда этот газ полностью состоит из диоксида углерода, парциальное давление диоксида углерода является равным общему давлению этого газа. Однако на практике газ обычно будет представлять собой смесь газов. В частности, газ может состоять из воздуха, обогащенного диоксидом углерода. Тогда парциальное давление диоксида углерода в таком газе определяется общим давлением этого газа и объемным процентным содержанием диоксида углерода в этом газе. Указанные давления представляют собой абсолютные значения давления.The partial pressure of carbon dioxide is defined as the partial pressure of carbon dioxide in the gas used to carbonate the compact. In the case where this gas consists entirely of carbon dioxide, the partial pressure of carbon dioxide is equal to the total pressure of this gas. However, in practice the gas will usually be a mixture of gases. In particular, the gas may consist of air enriched with carbon dioxide. Then the partial pressure of carbon dioxide in such a gas is determined by the total pressure of this gas and the volume percentage of carbon dioxide in this gas. The indicated pressures are absolute pressure values.

Авторы настоящего изобретения нашли, что в результате первой карбонатизации при низком парциальном давлении диоксида углерода и затем при высоком парциальном давлении диоксида углерода могут быть достигнуты более высокие значения прочности на сжатие на протяжении такого же периода времени, в частности, в пределах времени карбонатизации 24 ч. Более высокие парциальные давления диоксида углерода, т.е. более высокие концентрации диоксида углерода в карбонатизационной камере и/или более высокие давления газа в карбонатизационной камере известны как ускоряющие процесс карбонатизации, и тем самым создающие большее количество карбонатов. Например, как иллюстрировано на фиг. 7 патентного документа EP 2276714 B, более высокие уровни содержания карбонатов, более того, коррелируют с более высокими значениями прочности на сжатие карбонатизированных изделий. В соответствии с настоящим изобретением, карбонатизация прессованных заготовок первоначально при низком парциальном давлении диоксида углерода неожиданно привела к более высоким значениям прочности на сжатие карбонатизированных изделий. Например, эксперименты показали, что связующие материалы на основе мелких частиц шлака сталеплавильного производства, имеющих размер частиц между 0 и 500 мкм, и уровни содержания воды, варьирующие от 5 до 11%, способны обеспечить получение карбонатизированных изделий, имеющих значения прочности на сжатие между 46 и 54 МПа, при прессовании шлаковых связующих материалов при относительно малом давлении 4 МПа, и карбонатизация прессованных заготовок сначала в течение 2 ч при парциальном давлении диоксида углерода 0,4 бар (0,04 МПа) (40 об.% СО₂ при атмосферном давлении), и затем в течение 18 ч при парциальном давлении диоксидаThe present inventors have found that by first carbonating at low carbon dioxide partial pressure and then at high carbon dioxide partial pressure, higher compressive strengths can be achieved over the same period of time, in particular within a carbonization time of 24 hours. Higher partial pressures of carbon dioxide, i.e. higher concentrations of carbon dioxide in the carbonation chamber and/or higher gas pressures in the carbonation chamber are known to speed up the carbonation process and thereby create more carbonates. For example, as illustrated in FIG. 7 of EP 2276714 B, higher levels of carbonates, moreover, correlate with higher compressive strengths of carbonated articles. In accordance with the present invention, the carbonization of compacts initially at low partial pressure of carbon dioxide unexpectedly resulted in higher compressive strengths of the carbonized products. For example, experiments have shown that binders based on steelmaking slag fine particles having particle sizes between 0 and 500 µm and water levels varying from 5 to 11% are capable of producing carbonized articles having compressive strength values between 46 and 54 MPa, when pressing slag binders at a relatively low pressure of 4 MPa, and carbonatization of pressed blanks first for 2 hours at a partial pressure of carbon dioxide of 0.4 bar (0.04 MPa) (40 vol.% CO ₂ at atmospheric pressure ), and then for 18 h at a partial pressure of dioxide

- 2 042706 углерода 0,8 бар (0,08 МПа) (80 об.% СО2 при атмосферном давлении), которое является значительно более высокой, чем описанная выше прочность на сжатие около 22 МПа, достигнутая в патентном документе US 2017/0073270.- 2 042706 carbon 0.8 bar (0.08 MPa) (80 vol.% CO 2 at atmospheric pressure), which is significantly higher than the above-described compressive strength of about 22 MPa achieved in US 2017/0073270.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению, после того, как была начата карбонатизация указанной прессованной заготовки, карбонатизацию ее продолжают в течение по меньшей мере 1,5 ч при указанном низком парциальном давлении диоксида углерода в указанном газе. В дополнительном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению, после того, как была начата карбонатизация указанной прессованной заготовки, карбонатизацию ее продолжают в течение менее 16 ч, предпочтительно в течение менее 12 ч и более предпочтительно в течение менее 8 ч, при указанном низком парциальном давлении диоксида углерода в указанном газе. Поэтому карбонатизацию прессованной заготовки при низком парциальном давлении диоксида углерода в указанном газе предпочтительно проводят, после начала карбонатизации, в течение от 1 до 16 ч, предпочтительно в течение от 1,5 до 12 ч, более предпочтительно от 1,5 до 8 ч и наиболее предпочтительно в течение от 1,5 до 6 ч.In one embodiment of the method according to the present invention, after the carbonization of said compact was started, the carbonization thereof is continued for at least 1.5 hours at said low partial pressure of carbon dioxide in said gas. In a further embodiment of the process according to the present invention, after carbonization of said compact has been started, carbonization thereof is continued for less than 16 hours, preferably less than 12 hours, and more preferably less than 8 hours, at said low dioxide partial pressure. carbon in said gas. Therefore, the carbonization of the compact at a low partial pressure of carbon dioxide in said gas is preferably carried out, after the start of carbonization, for 1 to 16 hours, preferably for 1.5 to 12 hours, more preferably 1.5 to 8 hours and most preferably within 1.5 to 6 hours.

Преимущество этих вариантов исполнения состоит в том, повышается прочность карбонатизированных прессованных заготовок, в то же время остается достаточное время периода карбонатизации для формирования большего количества карбонатов с использованием газа, имеющего высокое парциальное давление диоксида углерода.The advantage of these embodiments is that the strength of the carbonatized compacts is increased, while at the same time there is sufficient carbonation period time to form more carbonates using a gas having a high partial pressure of carbon dioxide.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению карбонатизацию указанной прессованной заготовки поэтому продолжают в течение по меньшей мере 12 ч, предпочтительно в течение по меньшей мере 16 ч, при указанном высоком парциальном давлении диоксида углерода в указанном газе.In one embodiment of the method according to the present invention, the carbonization of said compact is therefore continued for at least 12 hours, preferably for at least 16 hours, at said high partial pressure of carbon dioxide in said gas.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению указанный газ, имеющий низкое парциальное давление диоксида углерода, находится под давлением ниже 5 бар (0,5 МПа), предпочтительно ниже 3 бар (0,3 МПа), более предпочтительно ниже 2 бар (0,2 МПа) и наиболее предпочтительно ниже 1,5 бар (0,15 МПа), причем указанное давление предпочтительно является равным или более высоким, чем атмосферное давление. В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению указанный газ, имеющие указанное высокое парциальное давление диоксида углерода, находится под давлением, которое составляет ниже 5 бар (0,5 МПа), предпочтительно ниже 3 бар (0,3 МПа), более предпочтительно ниже 2 бар (0,2 МПа), причем указанное давление предпочтительно является равным или более высоким, чем атмосферное давление.In one embodiment of the method according to the present invention, said gas having a low partial pressure of carbon dioxide is at a pressure below 5 bar (0.5 MPa), preferably below 3 bar (0.3 MPa), more preferably below 2 bar (0. 2 MPa) and most preferably below 1.5 bar (0.15 MPa), said pressure being preferably equal to or greater than atmospheric pressure. In one embodiment of the process according to the present invention, said gas having said high partial pressure of carbon dioxide is at a pressure which is below 5 bar (0.5 MPa), preferably below 3 bar (0.3 MPa), more preferably below 2 bar (0.2 MPa), said pressure being preferably equal to or greater than atmospheric pressure.

В настоящем описании давления газа, или парциальные давления газа, представляют собой абсолютные значения давления. Относительно низкие давления, показанные в этих вариантах исполнения, являются благоприятными в том отношении, что карбонатизация может быть проведена в климатической камере, которая не предназначена выдерживать высокие давления, и в которой предпочтительно не должен создаваться частичный вакуум. Тем самым возможны крупные производственные партии без высоких капиталовложений в необходимые сооружения для карбонатизации.In the present specification, gas pressures, or gas partial pressures, are absolute pressure values. The relatively low pressures shown in these embodiments are advantageous in that the carbonation can be carried out in a climate chamber which is not designed to withstand high pressures and which should preferably not be subjected to a partial vacuum. In this way, large production batches are possible without high investments in the necessary carbonation facilities.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению указанное низкое парциальное давление диоксида углерода составляет величину ниже 0,45 бар (0,045 МПа).In one embodiment of the process according to the present invention, said low partial pressure of carbon dioxide is below 0.45 bar (0.045 MPa).

Чем ниже парциальное давление диоксида углерода, тем ниже скорость карбонатизации. Согласно настоящему изобретению было найдено, что, когда сначала проводят карбонатизацию прессованных заготовок при более низкой скорости карбонатизации, могут быть получены более прочные карбонатизированные изделия.The lower the partial pressure of carbon dioxide, the lower the rate of carbonation. According to the present invention, it has been found that when the compacts are first carbonized at a slower carbonization rate, stronger carbonized products can be obtained.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению указанное низкое парциальное давление диоксида углерода является более высоким чем 0,05 бар (0,005 МПа), предпочтительно выше 0,1 бар (0,01 МПа) и более предпочтительно выше 0,15 бар (0,015 МПа).In one embodiment of the process according to the present invention, said low carbon dioxide partial pressure is greater than 0.05 bar (0.005 MPa), preferably greater than 0.1 bar (0.01 MPa) and more preferably greater than 0.15 bar (0.015 MPa). ).

Преимущество этого варианта исполнения состоит в том, что с использованием таких величин парциального давления диоксида углерода во время начальной фазы стадии карбонатизации может быть достигнута высокая прочность на сжатие, в то же время обеспечивая возможность сократить требуемую продолжительность начальной фазы карбонатизации при низком давлении.An advantage of this embodiment is that by using such carbon dioxide partial pressures during the initial phase of the carbonization step, high compressive strength can be achieved while at the same time allowing the required duration of the initial low pressure carbonization phase to be shortened.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению указанное высокое парциальное давление диоксида углерода является более высоким чем 0,6 бар (0,06 МПа), предпочтительно выше 0,7 бар (0,07 МПа) и более предпочтительно выше 0,75 бар (0,075 МПа).In one embodiment of the process according to the present invention, said high carbon dioxide partial pressure is greater than 0.6 bar (0.06 MPa), preferably greater than 0.7 bar (0.07 MPa) and more preferably greater than 0.75 bar ( 0.075 MPa).

Преимущество этого варианта исполнения состоит в том, что чем выше парциальное давление диоксида углерода в газе во время второй фазы стадии карбонатизации, тем быстрее образуются карбонаты, и достигается необходимая прочность на сжатие. Другими словами, тем самым может быть сокращена продолжительность стадии карбонатизации, или могут быть достигнуты более высокие значения прочности на сжатие в пределах такого же периода карбонатизации.The advantage of this embodiment is that the higher the partial pressure of carbon dioxide in the gas during the second phase of the carbonation step, the faster the carbonates are formed and the required compressive strength is achieved. In other words, the duration of the carbonization stage can thereby be shortened, or higher compressive strength values can be achieved within the same carbonization period.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению предварительно определенный период времени, на протяжении которого прессованную заготовку подвергают карбонатизации, составляет менее 32 ч, в частности менее 28 ч и более конкретно 24 ч или менее.In one embodiment of the method according to the present invention, the predetermined period of time during which the compact is subjected to carbonization is less than 32 hours, in particular less than 28 hours, and more particularly 24 hours or less.

При таких коротких периодах карбонатизации может быть достигнута высокая производительность. В частности, можно каждый день получать новую партию карбонатизированных изделий без нуж- 3 042706 ды проводить работу в ночную смену.With such short carbonation times, high productivity can be achieved. In particular, it is possible to receive a new batch of carbonized products every day without having to work the night shift.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению предварительно определенный период времени, в течение которого прессованную заготовку подвергают карбонатизации, составляет более 16 ч, в частности, более 18 ч или более, в частности, свыше 20 ч.In one embodiment of the method according to the present invention, the predetermined period of time during which the compact is subjected to carbonization is more than 16 hours, in particular more than 18 hours or more, in particular more than 20 hours.

Такие периоды карбонатизации позволяют достигать относительно высоких значений прочности на сжатие, когда карбонатизацию прессованных заготовок проводят в соответствии с настоящим изобретением, т.е. при низком парциальном давлении диоксида углерода, с последующей обработкой при высоком парциальном давлении диоксида углерода.Such periods of carbonization allow relatively high compressive strengths to be achieved when the carbonization of compacts is carried out in accordance with the present invention, i. e. at a low partial pressure of carbon dioxide, followed by treatment at a high partial pressure of carbon dioxide.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению карбонатизацию указанной прессованной заготовки начинают указанным газом, имеющим температуру ниже 50°C, предпочтительно ниже 45°C и более предпочтительно ниже 40°C.In one embodiment of the process according to the present invention, the carbonization of said compact is started with said gas having a temperature below 50°C, preferably below 45°C and more preferably below 40°C.

Преимущество таких низких первоначальных температур состоит в том, что скорость карбонатизации также является более низкой, и могут быть достигнуты более высокие значения прочности на сжатие.The advantage of such low initial temperatures is that the rate of carbonation is also slower and higher compressive strengths can be achieved.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению карбонатизацию указанной прессованной заготовки начинают указанным газом, имеющим температуру выше 20°C, предпочтительно выше 25°C и более предпочтительно выше 35°C.In one embodiment of the process according to the present invention, the carbonization of said compact is started with said gas having a temperature above 20°C, preferably above 25°C and more preferably above 35°C.

При использовании таких более высоких температур карбонатизация прессованной заготовки начинается быстрее, позволяя тем самым получать достаточно высокие значения прочности на сжатие в пределах более короткого периода времени.By using such higher temperatures, the carbonization of the compact starts faster, thereby allowing sufficiently high compressive strength values to be obtained within a shorter period of time.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению, во время карбонатизации указанной прессованной заготовки температуру указанного газа повышают до температуры выше 50°C, предпочтительно выше 55°C и более предпочтительно выше 60°C. Температуру указанного газа предпочтительно поддерживают ниже 95°C, более предпочтительно ниже 90°C.In one embodiment of the method according to the present invention, during the carbonization of said compact, the temperature of said gas is raised to a temperature above 50°C, preferably above 55°C and more preferably above 60°C. The temperature of said gas is preferably kept below 95°C, more preferably below 90°C.

Вследствие экзотермической реакции гидратации/карбонатизации во время процесса карбонатизации происходит самопроизвольное повышение температуры. Повышенные температуры, в частности, во время второй фазы стадии карбонатизации, будут ускорять процесс карбонатизации, однако без оказания негативного действия на прочность при сжатии, которая может быть достигнута.Due to the exothermic hydration/carbonatization reaction, a spontaneous increase in temperature occurs during the carbonatization process. Elevated temperatures, in particular during the second phase of the carbonization step, will accelerate the carbonization process, however without adversely affecting the compressive strength that can be achieved.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению дисперсный материал включает карбонатизируемый шлак из процесса производства металла, шлак от получения фосфора, зольные остатки и/или зольную пыль, дисперсный материал предпочтительно включает шлак сталеплавильного производства, в частности, шлак из производства нержавеющей стали.In one embodiment of the process according to the present invention, the particulate material comprises carbonizable slag from a metal manufacturing process, phosphorus slag, bottom ash and/or fly ash, the particulate material preferably comprises steelmaking slag, in particular stainless steel slag.

В одном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению дисперсный материал, который спрессован с образованием указанной прессованной заготовки, имеет содержание воды по меньшей мере 1%, предпочтительно по меньшей мере 3% и более предпочтительно по меньшей мере 5%, в расчете на сухой вес.In one embodiment of the process of the present invention, the particulate material that is compressed to form said compact has a water content of at least 1%, preferably at least 3%, and more preferably at least 5%, on a dry weight basis.

Для стадии карбонатизации требуется минимальное количество воды, в частности, по меньшей мере 1% в расчете на сухой вес, тогда как для достижения более высоких значений прочности сырого материала прессованной заготовки благоприятны более высокие уровни содержания воды.The carbonation step requires a minimum amount of water, in particular at least 1% on a dry weight basis, while higher levels of water are favored to achieve higher compact green strengths.

Другие подробности и преимущества изобретения станут очевидными из нижеследующего более подробного описания некоторых конкретных вариантов осуществления.Other details and advantages of the invention will become apparent from the following more detailed description of some specific embodiments.

Настоящее изобретение в общем относится к способу получения связанного карбонатом прессованного изделия прессованием и карбонатизацией дисперсного карбонатизируемого материала.The present invention generally relates to a process for producing a carbonate-bonded compact by pressing and carbonating a particulate carbonatizable material.

Выражение дисперсный материал, или также гранулированный материал, подразумевает любой материал, который состоит из несвязанных частиц. Эти частицы могут иметь различные размеры так, что выражение дисперсный материал охватывает не только крупные или мелкие грануляты, но также очень тонкодисперсные грануляты, в частности, порошки.The expression particulate material, or also granular material, means any material which is composed of unbound particles. These particles can have different sizes, so that the expression particulate material covers not only coarse or fine granules, but also very fine granules, in particular powders.

Дисперсный материал может состоять из одного дисперсного материала, который является карбонатизируемым, или может состоять из смеси по меньшей мере одного первого дисперсного материала, который является карбонатизируемым, и по меньшей мере одного второго дисперсного материала, который может быть карбонатизируемым или нет. Дисперсный материал, который не является карбонатизируемым, включает, например, природный песок, такой как морской песок или речной песок.The particulate material may consist of one particulate material that is carbonatizable or may consist of a mixture of at least one first particulate material that is carbonatizable and at least one second particulate material that may or may not be carbonatizable. Particulate material that is not carbonatizable includes, for example, natural sand such as sea sand or river sand.

Гранулометрический состав дисперсного материала, или смеси первого и второго дисперсных материалов, предпочтительно выбирают для достижения более высокой плотности упаковки, или, другими словами, меньшей общей пористости, поскольку тем самым может быть получена более высокая прочность на сжатие. Прочность на сжатие прессованной заготовки перед стадией карбонатизации, т.е. прочность прессованной заготовки в сыром состоянии, а также прочность на сжатие карбонатизированной прессованной заготовки, определяют в соответствии с Европейским стандартом EN 12390-3:2009.The particle size distribution of the particulate material, or mixture of the first and second particulate materials, is preferably chosen to achieve a higher packing density, or in other words, a lower overall porosity, since a higher compressive strength can thereby be obtained. The compressive strength of the pressed billet before the carbonization stage, i.e. the green strength of the compact, as well as the compressive strength of the carbonized compact, are determined in accordance with European Standard EN 12390-3:2009.

Дисперсный материал, который является карбонатизируемым, т.е. карбонатизируемым материалом в целом, или, в случае вышеописанных смесей первого и второго дисперсного материала, первый дисперсный материал и/или второй дисперсный материал, когда является карбонатизируемым, предпочтительно включает побочный продукт или материал отходов. Дисперсный материал, который является кар- 4 042706 бонатизируемым, имеет значение рН по меньшей мере 8,3, и включает источник по меньшей мере одного щелочноземельного металла, в частности, кальция. Значение рН карбонатизируемого материала определяют как величину рН деминерализованной воды, в которую дисперсный материал был погружен в течение 18 ч в соотношении жидкость/твердый материал 4,5. Карбонатизируемый материал может содержать различные кристаллические и аморфные фазы, и предпочтительно содержит по меньшей мере одну фазу силиката щелочноземельного металла, в частности, кристаллический дикальцийсиликат.A particulate material that is carbonatizable, i. carbonatizable material in general, or, in the case of the above-described mixtures of first and second particulate material, the first particulate material and/or the second particulate material, when carbonatizable, preferably includes a by-product or waste material. The particulate material, which is carbonatizable, has a pH value of at least 8.3, and includes a source of at least one alkaline earth metal, in particular calcium. The pH value of the carbonatized material is defined as the pH value of demineralized water in which the particulate material has been immersed for 18 hours in a liquid/solid ratio of 4.5. The material to be carbonatized may contain various crystalline and amorphous phases, and preferably contains at least one alkaline earth metal silicate phase, in particular crystalline dicalcium silicate.

Дисперсный материал, который является карбонатизируемым, также предпочтительно содержит оксид кальция и/или гидроксид кальция, причем совокупное количество оксида кальция и гидроксида кальция предпочтительно составляет по меньшей мере 1%, в расчете на сухой вес, более предпочтительно по меньшей мере 2%, в расчете на сухой вес. Также он может содержать оксид магния и/или гидроксид магния. Эти оксиды и гидроксиды могут быть в аморфной и/или в кристаллической форме, в частности, в форме портландита (Са(ОН)₂), свободной извести (СаО), брусита (Mg(OH)₂), и в форме периклаза (MgO). Они также могут присутствовать в аморфной или кристаллической формах, включающих магний и кальций, в различных соотношениях, и кислород. Первоначально, поскольку их часто получают при высоких температурах, свежеполученные карбонатизируемые материалы обычно не содержат гидроксиды, но только оксиды, и гидроксиды образуются при старении (выветривании) карбонатизируемого материала, или во время стадии карбонатизации. Поскольку воздух также содержит небольшое количество диоксида углерода, при старении карбонатизируемого материала часть гидроксидов дополнительно преобразуется в карбонаты (естественной карбонатизацией).The particulate material which is carbonatizable also preferably contains calcium oxide and/or calcium hydroxide, wherein the combined amount of calcium oxide and calcium hydroxide is preferably at least 1%, based on dry weight, more preferably at least 2%, based on by dry weight. It may also contain magnesium oxide and/or magnesium hydroxide. These oxides and hydroxides may be in amorphous and/or crystalline form, in particular in the form of portlandite (Ca(OH) ₂ ), free lime (CaO), brucite (Mg(OH) ₂ ), and in the form of periclase (MgO ). They may also be present in amorphous or crystalline forms, including magnesium and calcium in varying proportions, and oxygen. Initially, since they are often produced at high temperatures, fresh carbonatable materials usually do not contain hydroxides, but only oxides, and hydroxides are formed during aging (weathering) of the carbonatable material, or during the carbonization step. Since the air also contains a small amount of carbon dioxide, during the aging of the carbonatized material, part of the hydroxides is additionally converted into carbonates (natural carbonatization).

Для обработки в соответствии со способом согласно настоящему изобретению пригодны самые разнообразные карбонатизируемые материалы. Подходящими карбонатизируемыми материалами являются зольные остатки, образованные во время сжигания отходов, в частности, бытовых отходов (т.е. зольные остатки от сжигания бытовых отходов). Также может быть карбонатизирована зольная пыль, в частности, неугольная зольная пыль, и, кроме того, пыль с фильтров сталеплавильной печи, в частности, из электродуговой печи (пыль с EAF-фильтров). Однако наиболее предпочтительными карбонатизируемыми материалами являются шлаковые материалы, образованные из металлургических процессов (производства доменного чугуна, стали, нержавеющей стали, и производства цветных металлов, таких как медь и цинк), и из производства фосфора. Используемые карбонатизируемые материалы предпочтительно являются негидравлическими, или по существу негидравлическими. Поскольку негидравлический материал сам по себе не может создавать затвердевающую матрицу реакцией с водой (в частности, CSHформированием (гидрата силиката кальция)), твердое изделие все же может быть получено карбонатизацией этого материала.A wide variety of carbonatizable materials are suitable for treatment in accordance with the method of the present invention. Suitable carbonatizable materials are bottom ash formed during the incineration of waste, in particular municipal waste (ie bottom ash from municipal waste incineration). Fly ash, in particular non-coal fly ash, and in addition steel furnace filter dust, in particular electric arc furnace dust (EAF filter dust) can also be carbonated. However, the most preferred carbonatizable materials are slag materials formed from metallurgical processes (production of pig iron, steel, stainless steel, and production of non-ferrous metals such as copper and zinc) and from the production of phosphorus. The carbonatizable materials used are preferably non-hydraulic, or substantially non-hydraulic. Since the non-hydraulic material itself cannot create a settable matrix by reaction with water (in particular, CSH formation (calcium silicate hydrate)), a solid product can still be obtained by carbonating this material.

Шлаковый материал может представлять собой доменный шлак, но предпочтительно является шлаком сталеплавильного производства, более предпочтительно представляет собой шлак из производства нержавеющей стали. Шлак сталеплавильного производства может быть конвертерным шлаком (таким как LD-шлаки), или шлаки электродуговых печей (EAF-шлаки). Обычные шлаки сталеплавильного производства не содержат, или содержат только малые количества, тяжелых металлов, таких как хром и никель, и поэтому не создают проблемы выщелачивания, как шлаки из производства нержавеющей стали. Шлаки сталеплавильного производства обычно содержат более 3000 мг/кг хрома, и обычно даже свыше 5000 мг/кг хрома. Они также могут содержать никель, более конкретно, свыше 300 мг/кг, в частности, более 400 мг/кг, и часто даже более 500 мг/кг. Карбонатизацией этих карбонатизируемых шлаков может быть сокращено или даже предотвращено выщелачивание этих тяжелых металлов.The slag material may be blast-furnace slag, but is preferably steel slag, more preferably stainless steel slag. The steelmaking slag can be converter slag (such as LD slag) or electric arc furnace slag (EAF slag). Conventional steelmaking slags do not contain, or contain only small amounts, heavy metals such as chromium and nickel and therefore do not pose a leaching problem like stainless steel slags. Steel slags typically contain over 3000 mg/kg chromium, and typically even over 5000 mg/kg chromium. They may also contain nickel, more specifically over 300 mg/kg, in particular over 400 mg/kg, and often even over 500 mg/kg. By carbonatizing these carbonatizable slags, the leaching of these heavy metals can be reduced or even prevented.

Шлаки сталеплавильного производства, и, в частности, шлаки из производства нержавеющей стали, обычно измельчают для получения гранулированного материала, металлическая фракция из которого может быть повторно использована. Крупнозернистая фракция измельченного шлака сталеплавильного производства может быть использована как грубые или мелкие агрегаты в бетоне или асфальте. Однако высокодисперсная фракция, в частности, фракция частиц с размером 0-500 мкм, имеет слишком выраженные свойства водопоглощения, так что сама по себе непригодна для этих вариантов применения. Высокодисперсная фракция, т.е. так называемая мелочь, действительно содержит большое количество гамма-дикальциевого силиката (y-C₂S), который образуется во время затвердевания жидкого шлака, когда часть бета-дикальциевого силиката (β-QS) дополнительно преобразуется в гамма-полиморф. Вследствие обусловленного этим расширения возникают трещины, и получается так называемый короткий шлак, который проявляет свойства высокого водопоглощения. Этот материал шлака сталеплавильного производства, который содержит, в частности, по меньшей мере 3%, в расчете на сухой вес, более конкретно, по меньшей мере 5% по сухому весу, и еще более конкретно, по меньшей мере 7% по сухому весу, y-C2S, предпочтительно используют в качестве дисперсного материала, или как один из дисперсных материалов, в способе согласно настоящему изобретению.Steel slags, and in particular stainless steel slags, are usually crushed to produce a granular material from which the metal fraction can be reused. The coarse-grained fraction of crushed steelmaking slag can be used as coarse or fine aggregates in concrete or asphalt. However, the finely dispersed fraction, in particular the 0-500 μm particle size fraction, has too pronounced water absorption properties, so as to be unsuitable in itself for these applications. Highly dispersed fraction, i.e. the so-called fine, indeed contains a large amount of gamma-dicalcium silicate (yC ₂ S), which is formed during the solidification of liquid slag, when part of the beta-dicalcium silicate (β-QS) is further converted into a gamma polymorph. As a result of the resulting expansion, cracks occur and so-called short slag is obtained, which exhibits high water absorption properties. This steelmaking slag material which contains in particular at least 3% by dry weight, more particularly at least 5% by dry weight, and even more particularly at least 7% by dry weight, y-C2S is preferably used as the particulate material, or as one of the particulate materials, in the method of the present invention.

В способе согласно настоящему изобретению дисперсный карбонатизируемый материал сначала подвергают прессованию для получения прессованных заготовок. Это может быть выполнено помещением материала в пресс-форму и подверганием материала в ней вибрационной обработке или прессованию. После спрессовывания карбонатизируемого материала полученную прессованную заготовку под- 5 042706 вергают карбонатизации с помощью газа, который содержит диоксид углерода, с получением тем самым карбонатов, которые превращают прессованную заготовку в связанное карбонатом прессованное изделие.In the method according to the present invention, the particulate carbonatizable material is first subjected to compression to obtain pressed preforms. This can be done by placing the material in a mold and subjecting the material therein to vibrating or pressing. After pressing the material to be carbonatized, the resulting compact is subjected to carbonization with a gas that contains carbon dioxide, thereby obtaining carbonates, which convert the compact into a carbonate-bonded compact.

Прессованные заготовки извлекают из пресс-формы, и помещают их в карбонатизационную камеру. Эта камера может представлять собой автоклав, в котором создают относительно высокие давления газа. Однако в способе согласно настоящему изобретению карбонатизацию предпочтительно проводят при более низких давлениях газа, в частности, при общих давлениях газа ниже 5 бар (0,5 МПа), предпочтительно ниже 3 бар (0,3 МПа), более предпочтительно ниже 2 бар (0,2 МПа) и наиболее предпочтительно ниже 1,5 бар (0,15 МПа). Стадия карбонатизации, в частности, может быть проведена при атмосферном давлении. Тем самым в качестве карбонатизационной камеры может быть использована более дешевая климатическая камера.The pressed blanks are removed from the mold and placed in the carbonization chamber. This chamber may be an autoclave in which relatively high gas pressures are applied. However, in the process according to the invention, the carbonatization is preferably carried out at lower gas pressures, in particular at total gas pressures below 5 bar (0.5 MPa), preferably below 3 bar (0.3 MPa), more preferably below 2 bar (0.5 MPa). .2 MPa) and most preferably below 1.5 bar (0.15 MPa). The carbonation step can in particular be carried out at atmospheric pressure. Thus, a cheaper climatic chamber can be used as a carbonization chamber.

Карбонатизацию прессованных заготовок предпочтительно проводят в течение времени от 16 до 32 ч, более предпочтительно от 18 до 28 ч и наиболее предпочтительно от 20 до 24 ч. На практике предпочтительна общая продолжительность карбонатизации не более 24 ч, так что каждый день можно карбонатизировать новую партию прессованных заготовок.The carbonatization of the compacts is preferably carried out for 16 to 32 hours, more preferably 18 to 28 hours and most preferably 20 to 24 hours. blanks.

Прочность на сжатие карбонатизированных прессованных заготовок зависит от ряда факторов, таких как природа и гранулометрический состав дисперсного материала, степени его сжатия (т.е. пористости), и количества карбонатов, образованных в них реакцией карбонатизации. В пределах того же периода времени большее количество карбонатов может быть образовано при более высоких температурах и при более высоких значениях парциального давления диоксида углерода.The compressive strength of carbonatized compacts depends on a number of factors such as the nature and particle size distribution of the particulate material, its degree of compression (ie, porosity), and the amount of carbonates formed in them by the carbonation reaction. Within the same time period, more carbonates can be formed at higher temperatures and at higher partial pressures of carbon dioxide.

Однако, в соответствии с настоящим изобретением, было найдено, что в пределах предварительно определенного периода карбонатизации более высокие значения прочности на сжатие могут быть достигнуты не формированием как можно большего количества карбонатов, но первой карбонатизацией прессованной заготовки во время начальной фазы стадии карбонатизации медленнее при более низком парциальном давлении диоксида углерода в карбонатизационной камере, и последующей карбонатизацией прессованной заготовки во время следующей фазы стадии карбонатизации быстрее при более высоком парциальном давлении диоксида углерода.However, in accordance with the present invention, it has been found that within a predetermined period of carbonization, higher compressive strength values can be achieved not by forming as many carbonates as possible, but by first carbonating the compact during the initial phase of the carbonization step slower at lower partial pressure of carbon dioxide in the carbonization chamber, and subsequent carbonization of the compact during the next phase of the carbonization step faster at a higher partial pressure of carbon dioxide.

В способе согласно настоящему изобретению начинают карбонатизацию прессованных заготовок, и затем продолжают в течение по меньшей мере 1 ч при низком парциальном давлении диоксида углерода в карбонатизационной камере, и после этого продолжают в течение по меньшей мере 8 ч при высоком парциальном давлении диоксида углерода в карбонатизационной камере. Низкое парциальное давление диоксида углерода составляет менее 0,5 бар (0,05 МПа), тогда как высокое парциальное давление диоксида углерода является равным или превышающим 0,5 бар (0,05 МПа).In the method of the present invention, the carbonization of the compacts is started and then continued for at least 1 hour at a low partial pressure of carbon dioxide in the carbonization chamber, and then continued for at least 8 hours at a high partial pressure of carbon dioxide in the carbonation chamber . The low partial pressure of carbon dioxide is less than 0.5 bar (0.05 MPa), while the high partial pressure of carbon dioxide is equal to or greater than 0.5 bar (0.05 MPa).

Карбонатизация прессованных заготовок начинается в тот момент, как прессованные заготовки приходят в контакт с газом в карбонатизационной камере, который имеет более высокое содержание диоксида углерода, чем в окружающем воздухе. Тогда следующая фаза стадии карбонатизации начинается, когда прессованные заготовки находятся в контакте с газом, который создает низкое парциальное давление диоксида углерода в карбонатизационной камере. Обычно сначала помещают прессованные заготовки в карбонатизационную камеру после того, как в ней было создано парциальное давление диоксида углерода, в частности, подачей газообразного диоксида углерода в карбонатизационную камеру. Во время фазы карбонатизации при низком парциальном давлении диоксида углерода отслеживают содержание диоксида углерода, и дополнительный диоксид углерода может быть подведен в карбонатизационную камеру для поддерживания парциального давления диоксида углерода в пределах требуемого диапазона. Поскольку диоксид углерода расходуется во время стадии карбонатизации, как правило, следует пополнять его в карбонатизационной камере. Для начала фазы карбонатизации при низком парциальном давлении диоксида углерода в карбонатизационную камеру может быть подан дополнительный диоксид углерода для повышения парциального давления диоксида углерода в ней.The carbonization of the compacts begins the moment the compacts come into contact with the gas in the carbonization chamber, which has a higher carbon dioxide content than the ambient air. The next phase of the carbonization step then begins when the compacts are in contact with a gas that creates a low partial pressure of carbon dioxide in the carbonization chamber. Typically, the compacts are first placed in the carbonization chamber after it has been pressurized with carbon dioxide, in particular by supplying gaseous carbon dioxide to the carbonization chamber. During the low carbon dioxide partial pressure carbonation phase, the carbon dioxide content is monitored and additional carbon dioxide may be added to the carbonation chamber to maintain the carbon dioxide partial pressure within the desired range. Since carbon dioxide is consumed during the carbonization stage, it should generally be replenished in the carbonization chamber. To start the carbonation phase at low carbon dioxide partial pressure, additional carbon dioxide may be introduced into the carbonization chamber to increase the carbon dioxide partial pressure therein.

В описанном выше варианте исполнения давление внутри карбонатизационной камеры может поддерживаться постоянным, и парциальное давление диоксида углерода модифицируют изменением содержания диоксида углерода в газе, содержащемся в карбонатизационной камере.In the embodiment described above, the pressure inside the carbonization chamber can be kept constant, and the partial pressure of carbon dioxide is modified by changing the content of carbon dioxide in the gas contained in the carbonization chamber.

Газ в карбонатизационной камере также может быть вовлечен в рециркуляцию через первый контейнер, который содержит газ, имеющий низкое содержание диоксида углерода, и затем через второй контейнер, который содержит газ, имеющий более высокое содержание диоксида углерода. Тем самым можно избежать потери диоксида углерода в атмосферу, или сократить ее, когда открывают карбонатизационную камеру для извлечения из нее карбонатизированных прессованных заготовок. В альтернативном варианте, в конце стадии карбонатизации может быть сначала обеспечено снижение содержания диоксида углерода перед извлечением из нее карбонатизированных прессованных заготовок.The gas in the carbonation chamber may also be recycled through a first container which contains a gas having a low carbon dioxide content and then through a second container which contains a gas having a higher carbon dioxide content. In this way, the loss of carbon dioxide to the atmosphere can be avoided or reduced when the carbonization chamber is opened to extract the carbonated compacts therefrom. Alternatively, at the end of the carbonization step, the carbon dioxide content may first be reduced before the carbonated compacts are removed from it.

Газ, имеющий низкое содержание диоксида углерода, может представлять собой топочный газ. Если при атмосферном давлении парциальное давление диоксида углерода в этом топочном газе не является достаточно высоким для первой фазы стадии карбонатизации, может быть повышено давление топочного газа. Если требуется парциальное давление диоксида углерода 0,4 бар (0,04 МПа), а топочный газ содержит 20 об.% диоксида углерода, тогда этот топочный газ должен быть доведен до давления около 2The gas having a low carbon dioxide content may be flue gas. If, at atmospheric pressure, the partial pressure of carbon dioxide in this flue gas is not high enough for the first phase of the carbonation step, the flue gas pressure can be increased. If a carbon dioxide partial pressure of 0.4 bar (0.04 MPa) is required and the flue gas contains 20 vol% carbon dioxide, then this flue gas must be brought to a pressure of about 2

- 6 042706 бар (0,2 МПа) в карбонатизационной камере.- 6 042706 bar (0.2 MPa) in the carbonization chamber.

Также возможно создание системы непрерывной карбонатизации, в которой прессованные заготовки проводят через первую зону, в которой поддерживают низкое парциальное давление диоксида углерода, и затем через вторую зону, в которой поддерживают высокое парциальное давление диоксида углерода. В частности, такая система может быть сформирована, когда различные зоны находятся под атмосферным давлением, чтобы избежать улетучивания газа из системы.It is also possible to provide a continuous carbonation system in which the compacts are passed through a first zone maintained at a low carbon dioxide partial pressure and then through a second zone maintained at a high carbon dioxide partial pressure. In particular, such a system can be formed when the various zones are at atmospheric pressure to avoid escaping gas from the system.

Вместо регулирования парциального давления диоксида углерода, или в дополнение к нему, корректированием содержания диоксида углерода в газе, используемом для карбонатизации прессованных заготовок, также возможно повышение давления этого газа в случае, если требуется более высокое парциальное давление диоксида углерода. В карбонатизационной камере это может быть получено автоматически, когда карбонатизационная камера герметично закрыта, когда добавляют дополнительный газообразный диоксид углерода для повышения его парциального давления от указанного низкого до указанного высокого парциального давления диоксида углерода. Когда первую фазу стадии карбонатизации выполняют при атмосферном давлении, вторая фаза стадии карбонатизации могла бы быть проведена при давлении 1,5 бар (0,15 МПа) добавлением примерно 0,5 бар (0,05 МПа) к давлению диоксида углерода.Instead of adjusting the carbon dioxide partial pressure, or in addition to adjusting the carbon dioxide content of the gas used to carbonate the compacts, it is also possible to increase the pressure of this gas if a higher carbon dioxide partial pressure is required. In the carbonization chamber, this can be obtained automatically when the carbonization chamber is hermetically sealed when additional carbon dioxide gas is added to increase its partial pressure from said low to said high partial pressure of carbon dioxide. When the first phase of the carbonization step is carried out at atmospheric pressure, the second phase of the carbonization step could be carried out at a pressure of 1.5 bar (0.15 MPa) by adding about 0.5 bar (0.05 MPa) to the pressure of carbon dioxide.

Первая фаза стадии карбонатизации, т.е. карбонатизации прессованных заготовок при низком парциальном давлении диоксида углерода, занимает по меньшей мере 1 ч, и предпочтительно по меньшей мере 1,5 ч. Эту первую фазу предпочтительно останавливают, в частности, повышением парциального давления диоксида углерода в карбонатизационной камере, в пределах менее 16 ч, предпочтительно в пределах менее 8 ч и более предпочтительно в пределах менее 6 ч. После этого вторая фаза стадии карбонатизации, т.е. карбонатизации при высоком парциальном давлении диоксида углерода, занимает по меньшей мере 8 ч, предпочтительно по меньшей мере 12 ч и более предпочтительно по меньшей мере 16 ч.The first phase of the carbonization stage, i.e. carbonization of the compacts at a low partial pressure of carbon dioxide takes at least 1 hour, and preferably at least 1.5 hours. , preferably within less than 8 hours and more preferably within less than 6 hours. carbonation at high partial pressure of carbon dioxide takes at least 8 hours, preferably at least 12 hours and more preferably at least 16 hours.

Согласно изобретению, низкое парциальное давление диоксида углерода, созданное в карбонатизационной камере во время первой фазы карбонатизации, составляет ниже 0,5 бар (0,05 МПа), и предпочтительно ниже 0,45 бар (0,045 МПа). Такое низкое парциальное давление диоксида углерода обусловливает относительно медленную карбонатизацию прессованных заготовок, которое было найдено для образования карбонатов, которые придают высокую прочность прессованным заготовкам, даже когда в следующей фазе карбонатизация была ускорена созданием более высокого парциального давления диоксида углерода в карбонатизационной камере.According to the invention, the low partial pressure of carbon dioxide created in the carbonization chamber during the first carbonization phase is below 0.5 bar (0.05 MPa), and preferably below 0.45 bar (0.045 MPa). This low carbon dioxide partial pressure results in relatively slow carbonization of the compacts, which has been found to form carbonates that give high strength to the compacts, even when carbonization was accelerated in the next phase by creating a higher carbon dioxide partial pressure in the carbonization chamber.

Для получения требуемой прочности увеличением количества карбонатов во время первой фазы стадии карбонатизации низкое парциальное давление диоксида углерода, созданное во время этой первой фазы карбонатизации в карбонатизационной камере, предпочтительно составляет выше 0,05 бар (0,005 МПа), более предпочтительно выше 0,1 бар (0,01 МПа) и наиболее предпочтительно выше 0,15 бар (0,015 МПа). Тем самым низкое парциальное давление диоксида углерода предпочтительно составляет величину между 0,05 и 0,5 бар (0,005-0,05 МПа), предпочтительно между 0,1 и 0,45 бар (0,01-0,045 МПа) и наиболее предпочтительно между 0,15 и 0,4 бар (0,015-0,04 МПа).To obtain the required strength by increasing the amount of carbonates during the first phase of the carbonation step, the low partial pressure of carbon dioxide created during this first phase of carbonation in the carbonization chamber is preferably above 0.05 bar (0.005 MPa), more preferably above 0.1 bar ( 0.01 MPa) and most preferably above 0.15 bar (0.015 MPa). The low partial pressure of carbon dioxide is thus preferably between 0.05 and 0.5 bar (0.005-0.05 MPa), preferably between 0.1 and 0.45 bar (0.01-0.045 MPa) and most preferably between 0.15 and 0.4 bar (0.015-0.04 MPa).

Для получения необходимого количества карбонатов во время второй фазы стадии карбонатизации высокое парциальное давление диоксида углерода, созданное во время этой второй фазы карбонатизации в карбонатизационной камере, составляет выше 0,5 бар (0,05 МПа), предпочтительно выше 0,6 бар (0,06 МПа), более предпочтительно выше 0,7 бар (0,07 МПа) и наиболее предпочтительно выше 0,75 бар (0,075 МПа). Высокое парциальное давление диоксида углерода предпочтительно составляет величину ниже 5 бар (0,5 МПа), более предпочтительно ниже 3 бар (0,3 МПа), еще более предпочтительно ниже 2 бар (0,2 МПа) и наиболее предпочтительно ниже 1,5 бар (0,15 МПа). Тем самым высокое парциальное давление диоксида углерода составляет величину между 0,5 и 5 бар (0,05-0,5 МПа), предпочтительно между 0,6 и 3 бар (0,06-0,3 МПа) и наиболее предпочтительно между 0,7 и 2 бар (0,07-0,2 МПа).In order to obtain the required amount of carbonates during the second phase of the carbonization step, the high partial pressure of carbon dioxide created during this second carbonization phase in the carbonization chamber is above 0.5 bar (0.05 MPa), preferably above 0.6 bar (0. 06 MPa), more preferably above 0.7 bar (0.07 MPa) and most preferably above 0.75 bar (0.075 MPa). The high carbon dioxide partial pressure is preferably below 5 bar (0.5 MPa), more preferably below 3 bar (0.3 MPa), even more preferably below 2 bar (0.2 MPa) and most preferably below 1.5 bar (0.15 MPa). The high partial pressure of carbon dioxide is thus between 0.5 and 5 bar (0.05-0.5 MPa), preferably between 0.6 and 3 bar (0.06-0.3 MPa) and most preferably between 0 .7 and 2 bar (0.07-0.2 MPa).

Температура карбонатизирующего газа также влияет на скорость карбонатизации. Более высокая температура ускоряет карбонатизацию, тогда как более низкая температура обусловливает медленную карбонатизацию.The temperature of the carbonizing gas also affects the rate of carbonation. Higher temperatures accelerate carbonation, while lower temperatures slow carbonization.

Поскольку в первой фазе карбонатизации процесс карбонатизации должен быть достаточно медленным, карбонатизацию прессованных заготовок предпочтительно начинают с карбонатизирующим газом, который имеет температуру менее 50°C, предпочтительно менее 45°C и более предпочтительно менее 40°C. Чтобы сделать начало процесса карбонатизации достаточно быстрым, карбонатизацию прессованных заготовок предпочтительно начинают с использованием карбонатизирующего газа, который имеет температуру выше 20°C, предпочтительно выше 25°C и более предпочтительно выше 35°C. Во время второй фазы карбонатизации температуру карбонатизирующего газа предпочтительно повышают, или позволяют ей возрастать до температуры выше 50°C, предпочтительно выше 55°C и более предпочтительно выше 60°C. Эта температура предпочтительно должна оставаться ниже 95°C, или по меньшей мере на 10°C ниже температуры кипения воды при давлении, преобладающем в карбонатизационной камере, во избежание вскипания воды, содержащейся в прессованных заготовках.Since the carbonization process must be rather slow in the first carbonation phase, the carbonization of the compacts is preferably started with a carbonization gas which has a temperature of less than 50°C, preferably less than 45°C and more preferably less than 40°C. In order to make the start of the carbonization process fast enough, the carbonization of the compacts is preferably started using a carbonizing gas that has a temperature above 20°C, preferably above 25°C and more preferably above 35°C. During the second phase of carbonization, the temperature of the carbonating gas is preferably increased or allowed to rise to a temperature above 50°C, preferably above 55°C and more preferably above 60°C. This temperature should preferably remain below 95° C., or at least 10° C. below the boiling point of water at the pressure prevailing in the carbonation chamber, in order to avoid boiling of the water contained in the compacts.

- 7 042706- 7 042706

ПримерыExamples

Пример 1.Example 1

Шлаковый материал из производства нержавеющей стали измельчили до частиц с размером между 0 и 35 мм, и разделили на фракцию с размером частиц от 10 до 35 мм и фракцию с размером частиц от 0 до 10 мм. Фракцию с размером частиц от 0 до 10 мм разделили на фракцию с размером частиц от 0 до 2 мм и фракцию с размером частиц от 2 до 10 мм.Slag material from stainless steel production was crushed to particles with a particle size between 0 and 35 mm, and separated into a fraction with a particle size of 10 to 35 mm and a fraction with a particle size of 0 to 10 mm. The fraction with a particle size of 0 to 10 mm was divided into a fraction with a particle size of 0 to 2 mm and a fraction with a particle size of 2 to 10 mm.

Из фракции с размером частиц от 0 до 2 мм отделили стальные частицы, и фракцию разделили на фракцию крупнозернистого песка с размером частиц от 0,5 до 2 мм, и тонкодисперсную фракцию с размером частиц от 0 до 0,5 мм.Steel particles were separated from the fraction with a particle size of 0 to 2 mm, and the fraction was separated into a coarse sand fraction with a particle size of 0.5 to 2 mm and a fine fraction with a particle size of 0 to 0.5 mm.

Фракцию тонкодисперсного песка высушили, и ее влагосодержание скорректировали до значений, указанных в табл. 1. Прессованные заготовки были получены при давлении прессования 0,4 МПа с использованием 100%-ной фракции тонкодисперсного песка. Карбонатизацию проводили при атмосферном давлении, т.е. при абсолютном давлении около 1 бар (0,1 МПа). Газ, использованный для карбонатизации прессованной заготовки, представляет собой смесь газов, полученных обогащением воздуха СО₂. Содержание СО₂ в газе (обогащенном воздухе), использованном для карбонатизации прессованных заготовок, указано в объемных процентах. Поскольку общее давление газа, использованного для карбонатизации прессованных заготовок, равно сумме парциальных давлений различных газов, содержащихся в этом газе (в этом газе главным образом СО₂, N2 и О2), парциальное давление диоксида углерода в газе может быть легко определено, и равно содержанию СО₂ в этом газе в объемных процентах, умноженному на общее давление газа. В данных примерах общее давление газа, использованного для карбонатизации прессованных заготовок, равно примерно 1 бар (0,1 МПа), так что когда этот газ содержал 40 об.% СО2 (в первой фазе карбонатизации), парциальное давление диоксида углерода в этом газе было равным около 0,4 бар (0,04 МПа), в то время, когда этот газ содержал 80 об.% СО₂ (во второй фазе карбонатизации), парциальное давление диоксида углерода в этом газе было равным около 0,8 бар (0,08 МПа).The fraction of fine sand was dried, and its moisture content was adjusted to the values shown in table. 1. Pressed blanks were obtained at a pressing pressure of 0.4 MPa using a 100% fraction of fine sand. Carbonatization was carried out at atmospheric pressure, i.e. at an absolute pressure of about 1 bar (0.1 MPa). The gas used for the carbonization of the pressed billet is a mixture of gases obtained by enriching the air with CO ₂ . The content of CO ₂ in the gas (enriched air) used for the carbonization of pressed billets is indicated in percent by volume. Since the total pressure of the gas used for the carbonization of compacts is equal to the sum of the partial pressures of the various gases contained in this gas (this gas is mainly CO ₂ , N2 and O2), the partial pressure of carbon dioxide in the gas can be easily determined, and is equal to the content The CO ₂ in this gas is in percent by volume times the total pressure of the gas. In these examples, the total pressure of the gas used to carbonate the compacts is about 1 bar (0.1 MPa), so that when this gas contained 40 vol% CO2 (in the first carbonation phase), the partial pressure of carbon dioxide in this gas was equal to about 0.4 bar (0.04 MPa), while this gas contained 80 vol.% CO ₂ (in the second phase of carbonation), the partial pressure of carbon dioxide in this gas was equal to about 0.8 bar (0 .08 MPa).

Таблица 1Table 1

Параметры карбонатизации и полученные величины прочности на сжатие карбонатизированной прессованной заготовки, сформированной в примере 1Carbonation Parameters and Obtained Compressive Strength Values of the Carbonized Press Preform Formed in Example 1

Влагосодержание (вес.%) Moisture content (wt%) Первая фаза карбонатизации First phase of carbonation Вторая фаза карбонатизации Second phase of carbonation Прочность на сжатие (МПа) Compressive strength (MPa) Длительность (часов) Duration (hours) об.% CO2 vol% CO2 Длительность (часов) Duration (hours) об.% CO2 vol% CO2 5,66 5.66 2 2 40 40 18 18 80 80 51,8 51.8 7,22 7.22 2 2 40 40 18 18 80 80 54,7 54.7 9,15 9.15 2 2 40 40 18 18 80 80 46,9 46.9

Благодаря относительно высокой реакционной способности фракции тонкодисперсного песка была получена высокая прочность на сжатие после всего времени карбонатизации 20 ч. Эти величины прочности на сжатие были гораздо более высокими, чем прочность на сжатие, полученная в примере Образец строительного изделия 1 патентного документа US 2017/0073270. Несмотря на тот факт, что в этом примере также использовали реакционноспособный связующий материал на основе шлака сталеплавильного производства, и подобное содержание воды, в то время как прилагали гораздо более высокое давление прессования 12 МПа, которое обычно должно приводить к более высоким значениям прочности на сжатие вследствие сниженной пористости, полученный карбонатизированный строительный блок имел прочность на сжатие всего 22,8 МПа.Due to the relatively high reactivity of the fine sand fraction, a high compressive strength was obtained after a total carbonization time of 20 hours. These compressive strength values were much higher than the compressive strength obtained in Example Construction Product Sample 1 of US 2017/0073270. Despite the fact that this example also used a reactive binder based on steelmaking slag and a similar water content, while applying a much higher pressing pressure of 12 MPa, which should generally lead to higher compressive strength values due to reduced porosity, the resulting carbonized building block had a compressive strength of only 22.8 MPa.

Пример 2.Example 2

В этом примере применяли такую же фракцию тонкодисперсного песка, как в примере 1, вместе с фракцией песка с размером частиц от 0,5 до 2 мм, и фракцией песка с размером частиц от 2 до 6 мм, отделенных просеиванием от фракции песка с размером частиц от 2 до 10 мм.In this example, the same fine sand fraction as in example 1 was used, together with a sand fraction with a particle size of 0.5 to 2 mm, and a sand fraction with a particle size of 2 to 6 mm, separated by sieving from a sand fraction with a particle size of from 2 to 10 mm.

Таблица 2table 2

Параметры карбонатизации и полученные величины прочности на сжатие карбонатизированных прессованных заготовокParameters of carbonatization and obtained values of compressive strength of carbonatized extruded blanks

Сравнительный пример Comparative Example Пример 2 Example 2 Частей 0/0,5-песка Parts 0/0.5-sand 50 50 50 50 Частей 0,5/2-песка Parts 0.5/2-sand 35 35 50 50 Частей 2/6-песка Parts 2/6-sand 15 15 ^в ^in Содержание влаги (вес.%) Moisture content (wt%) 7,4 7.4 5,3 5.3 Давление прессования (МПа) Pressing pressure (MPa) 2 2 2 2 Первая фаза карбонатизации First phase of carbonation Длительность (часов) Duration (hours) 24 24 2 2

--

Claims

vol% CO2 100 40

Total pressure (bar) 1.5 atmospheric

Second phase of carbonation Duration (hours) - 18 vol% CO2 - 80

Total pressure (bar) - atmospheric

Compressive strength (MPa) 10.7 16.1

As can be seen, a higher compressive strength was obtained with the two phases of the carbonation process, despite the fact that pure CO ₂ gas was used in the comparative example, at a higher pressure of 1.5 bar (0.15 MPa), and at longer duration, namely, within 24 hours instead of only 20 hours.

Example 3

In this example, the same fine sand fraction with a particle size of 0 to 0.5 mm was used as in Example 1, together with a sand fraction with a particle size of 0.5 to 2 mm.

Table 3

Parameters of carbonatization and obtained values of compressive strength of carbonatized extruded blanks

Comparative Example Example 2

Parts 0/0.5-sand 60 60

Parts 0.5/2-sand 50 50

Parts 2/6-sand ^in ^in

Moisture content (wt%) 9.5 9.6

Pressing pressure (MPa) 4 4

First phase of carbonation Duration (hours) 24 2 vol% CO2 100 40

Total pressure (bar) 1.5 atmospheric

Second phase of carbonation Duration (hours) 20 vol% CO2 ^in 80

Total pressure (bar) - atmospheric

Compressive strength (MPa) 13.8 19.5

As can be seen, higher compressive strength was obtained with two phases of the carbonation process, despite the fact that pure CO2 gas was used in the comparative example, at a higher pressure of 1.5 bar (0.15 MPa), and at a higher duration, namely within 24 hours instead of only 22 hours.

CLAIM

1. The method of obtaining a carbonate-bound pressed product includes the following steps: formation of a dispersed carbonatizable material;

compressing the particulate material to form a pressed preform; and carbonatizing said compact for a predetermined period of time with a gas that contains carbon dioxide to form carbonates, thereby converting the compact into said carbonate-bonded compact, characterized in that the carbonation of said compact is started and then continued for at least at least 1 hour at a low partial pressure of carbon dioxide in said gas, after which the carbonation of said compact is continued for at least 8 hours at a high partial pressure of carbon dioxide in said gas, said low partial pressure of carbon dioxide being below 0.5 bar (0.05 MPa) and said high partial pressure of carbon dioxide is equal to or greater than 0.5 bar (0.05 MPa).

- 9 042706

2. The method according to claim 1, characterized in that after the beginning of the carbonization of the specified compacted workpiece, the carbonization of the said compact is continued for at least 1.5 hours at the specified low partial pressure of carbon dioxide in the specified gas.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that after the beginning of the carbonization of the specified compact, the carbonization of the specified compact is continued for less than 16 hours, preferably for less than 12 hours and more preferably for less than 8 hours, at said low partial pressure of carbon dioxide in said gas.

4. Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the carbonization of said compact is continued for at least 12 hours, preferably for at least 16 hours, at said high partial pressure of carbon dioxide in said gas.

5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said gas having said low partial pressure of carbon dioxide is at a pressure which is below 5 bar (0.5 MPa), preferably below 3 bar (0 .3 MPa), more preferably below 2 bar (0.2 MPa) and most preferably below 1.5 bar (0.15 MPa), said pressure being preferably equal to or greater than atmospheric pressure.

6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said gas having said high partial pressure of carbon dioxide is at a pressure which is below 5 bar (0.5 MPa), preferably below 3 bar (0 .3 MPa) and more preferably below 2 bar (0.2 MPa), said pressure being preferably equal to or greater than atmospheric pressure.

7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said low partial pressure of carbon dioxide is less than 0.45 bar (0.045 MPa).

8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said low partial pressure of carbon dioxide is greater than 0.05 bar (0.005 MPa), preferably greater than 0.1 bar (0.01 MPa) or more preferably above 0.15 bar (0.015 MPa).

9. Method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said high carbon dioxide partial pressure is greater than 0.6 bar (0.06 MPa), preferably greater than 0.7 bar (0.07 MPa) and more preferably above 0.75 bar (0.075 MPa).

10. Method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that said predetermined period of time is less than 32 hours, in particular less than 28 hours, and more particularly 24 hours or less.

11. Method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that said predetermined time period is more than 16 hours, in particular more than 18 hours and more specifically more than 20 hours.

12. Method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the carbonization of said compact is started using said gas having a temperature below 50°C, preferably below 45°C and more preferably below 40°C.

13. Method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the carbonization of said compact is started using said gas having a temperature above 20°C, preferably above 25°C and more preferably above 35°C.

14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that during the carbonization of said compact, the temperature of said gas is raised to a temperature above 50°C, preferably above 55°C and more preferably above 60°C.

15. A method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that said particulate material comprises carbonatizable slag from a metallurgical process, slag from phosphorus production, bottom ash and/or fly ash, wherein the particulate material preferably comprises steelmaking slag, in features slag from stainless steel production.

Eurasian Patent Organization, EAPO

Russia, 109012, Moscow, Maly Cherkassky per., 2