[发明专利]一种固碳方法和磷石膏制品及其制备方法

说明书

本发明公开了一种固碳方法及磷石膏制品及其制备方法。固碳方法为：将捕获的二氧化碳气体在一定温度和压力作用下转变为溶于水的碳酸液体，并在持续的温度和压力作用下，将碳酸液体直接加入半水磷石膏中，高速搅拌，使半水磷石膏在水化反应过程中还原成二水磷石膏时，将二氧化碳以碳酸形式固定在磷石膏的游离水中，再将生成的二水磷石膏直接制备成磷石膏制品，完成二氧化碳以液态形式固定在磷石膏制品中。本发明固碳方法不仅能在磷石膏制品中实现三种方式的碳封存，还能实现磷石膏的回收利用，并进一步提升磷石膏制品的保温、隔热、隔音功能。该方法简单可控，成本低，效率高，存碳量大，并能使废渣磷石膏变废为宝，具有良好的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及碳封存技术领域，特别是涉及一种固碳方法和磷石膏制品及其制备方法。

背景技术

二氧化碳(CO₂)是空气中常见的化合物，常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大，能溶于水，并生成碳酸。由于人类活动影响，目前地球上二氧化碳含量猛增，导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高等现象发生。近100年，全球气温升高0.6℃，海平面上升14cm。到21世纪中叶，全球气温继续升高，海平面继续上升，亚马逊雨林将会消失，两极海洋的冰块也将大部分融化，所有这些变化对野生动植物而言无异于灭顶之灾。

碳捕获、利用与封存(Carbon Capture，Utilization and Storage)技术早在20世纪70年代，就有人提出该想法。碳捕获是将工业生产过程中产生的二氧化碳收集起来，防止其进入大气，从而助力碳减排。碳封存是将捕获到的二氧化碳封存起来，现有的碳储藏技术主要有深海储藏、碱性土壤储藏和煤层、天然气、石油层储藏。但是，现有的把集中收集到的二氧化碳浓缩液化、固化后深埋地下、深海的方法，一是从长远来说，只是“鸵鸟政策”，并不能很好的解决碳封存问题，二是储藏的碳量有限，成本巨大，三是会留下严重的生态危机隐患。还有利用金属和金属化合物与二氧化碳再反应生成金属固化物封存的办法，反应过程还能释放热量，是一种另类的燃烧过程，通常需要在2000℃以上或更高的温度下实现，但该方法会产生其他更复杂的污染物情况。

虽然二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料，一定范围内，二氧化碳的浓度越高，植物的光合作用也越强。还有，二氧化碳可作为非常良好的灭火剂。但该些方法用量均较少，对大量收集的二氧化碳封存量来说，只是杯水车薪。

磷石膏是磷化工企业湿法生产磷酸的工业副产物，每制造1吨的磷酸，就会产生5吨的磷石膏废渣。目前我国每年新增磷石膏排放量达1亿吨，大量的磷石膏堆放，不仅占用土地资源，给企业增加巨大经济负担，而且还会对环境造成严重污染。

由此可见，上述现有的固碳方法仍存在有不便与缺陷，磷石膏废渣排放存在日益严重的问题，均需要得以改进。如何能创设一种新的固碳方法和磷石膏制品及其制备方法，使其在合适的封存条件下，使液态二氧化碳代替磷石膏中的游离水，并利用磷石膏的孔隙结构进一步封存二氧化碳气体，还通过对磷石膏的回收利用，有效的实现将二氧化碳封存在磷石膏制品中的目的，既达到长久大量的封存二氧化碳的效果，又实现磷石膏制品保温、隔热、隔音的效果，经济效益和社会效益良好。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种固碳方法，使其在合适的封存条件下，使液态二氧化碳代替磷石膏中的游离水，并利用磷石膏的孔隙结构进一步封存二氧化碳气体，还通过对磷石膏的回收利用，有效的实现将二氧化碳封存在磷石膏制品中的目的，既达到长久大量的封存二氧化碳的效果，又实现磷石膏制品保温、隔热、隔音的效果，经济效益和社会效益良好。

为解决上述技术问题，本发明提供一种固碳方法，所述固碳方法为：将捕获的二氧化碳气体在一定温度和压力作用下转变为液态的碳酸液体，并在持续的温度和压力作用下，将碳酸液体直接加入半水磷石膏中，高速搅拌，使半水磷石膏在水化反应过程中还原成二水磷石膏时，将二氧化碳以碳酸形式固定在磷石膏的游离水中，再将生成的二水磷石膏直接制备成磷石膏制品，完成二氧化碳以液态形式固定在磷石膏制品中。