Advanced processing of high Ca fly ash for enhanced reactivity and improved high value-added application possibilities
Mária Ambrus, Gábor Mucsi
A kutatás fő célja az volt, hogy megvizsgálja egy alacsony minőségű, magas Ca tartalmú pernye (FA) feldolgozási lehetőségeit a jövőbeni hasznosítási potenciál növelése érdekében. Az eredmények összehasonlítása és a különböző mechanikai eljárások alkalmazásának kiegészítése érdekében a bolygómalom alkalmazásával végzett osztályozással és mechanikai aktiválással történő méret szerinti szétválasztást vizsgáltuk. Az előzetes kémiai analízis alapján a 32 µm alatti és feletti FA összetétele szignifikáns eltéréseket mutatott, így a 32 µm-nél kisebb méretű frakciót elkülönítettük, és a magasabb Si és Al tartalom miatt a durva frakciót hasznosítottuk. A durva FA különböző őrlési időn át történő őrlése után az 1 µm-nél kisebb részecskék gyakorisági eloszlása jelentős növekedést mutatott, de aggregáció és agglomeráció is megfigyelhető 30 perc elteltével, 5,49 µm átlagos részecskeméret mellett. A puccolán aktivitás csaknem megduplázódott mindössze 5 perces őrléssel, az optimális őrlési időt a legmagasabb CaO felvételi értékkel ~20-30 percnél, több mint 160 mg/g abszorbeált CaO-val mindössze 20 nap alatt érte el. A mechanikusan aktivált minták FT-IR analízise szerint fontos szerkezeti változások történtek az FA keretben.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214509523003947
Carbon-dioxide sequestration by mechanical activation of Linz-Donawitz steel slag; the effect of water on CO2 capture
Tamás Kurusta, Gábor Mucsi, Sanjay Kumar, Ferenc Kristály
Az ásványi karbonizáció, a légkörből vagy a füstgázokból leválasztott szén-dioxid (CO2) folyamata a CO2 biztonságos és tartós megkötésének módja. Ebben a technológiában a CO2 kémiai reakcióba lép kalcium-, magnézium-, nátrium- és vastartalmú anyagokkal. Az eljárás a természetes időjárási folyamatokhoz hasonló, termodinamikailag stabil és környezetre ártalmatlan karbonát ásványok képződéséhez. Kutatásunk a túlnyomórészt Ca-szilikát és oxid fázisokból álló Linz-Donawitz acélsalakon egyidejű mechanikai aktiválására és CO2-leválasztására és tárolására (CCS) összpontosult. A kísérleteket planetamalomban, 5 bar CO2 nyomáson, száraz és nedves körülmények között végeztük. A kísérletek elsődleges célja a H2O szerepének megfigyelése volt a reakciókban. A H2O jelenléte a rendszerben finomabb részecskeméret-eloszláshoz vezet, ugyanakkor csökkenti az aktív helyek számát. A H2O karbonátos reakció-promoterként is működik, várhatóan szilikátot inicializál (Windt et al. 2010) felületi protonálódás és a Ca kimosódás fokozása. A két eljárás közül az utóbbi volt a domináns, így nedves állapotban (0,246 kgCO2/kg) közel háromszor annyi kalcit keletkezik, mint száraz állapotban (0,083 kgCO2/kg). A nanoőrlés és a nedves közegű karbonizálás kombinációja ígéretes eljárás az energiaigény csökkentésére a reakciósebesség növelésével, és elősegíti a CCS-ben egyébként alulteljesítő Ca-szilikát hulladékok felhasználását.