權(quán)利要求

1.基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法，其特征在于以下步驟： （1）選擇進(jìn)行碳捕集的選冶固廢及碳捕集場(chǎng)所； （2）根據(jù)碳捕集場(chǎng)所確定反應(yīng)條件； （3）將CO 2注入，與選冶固廢接觸、混合、反應(yīng)； （4）反應(yīng)形成的碳酸鹽礦物與固廢一起封存，將CO 2從大氣中隔離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法，其特征在于步驟（1）中所述選冶固廢是指包含硅酸鹽礦物的尾礦砂、廢石、冶煉渣、粉煤灰中的任一種或多種，粒徑為10μm～50mm；所述硅酸鹽礦物包括蛇紋石、橄欖石、硅灰石、滑石、鈣長(zhǎng)石、伊利石及云母中的一種或其混合物。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法，其特征在于步驟（1）中所述碳捕集場(chǎng)所是尾礦庫、充填區(qū)、高壓深井。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法，其特征在于步驟（2）中所述反應(yīng)條件為環(huán)境壓力50kPa～50MPa，其中，在尾礦庫進(jìn)行碳捕集時(shí)，壓力為50kPa～30MPa；在高壓深井進(jìn)行碳捕集時(shí)，壓力為1～40MPa；在充填區(qū)進(jìn)行碳捕集時(shí)，壓力為1～50MPa。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法，其特征在于步驟（3）中所述CO 2的狀態(tài)為氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)，其含量為0.3～100％。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法，其特征在于步驟（3）中所述選冶固廢為固態(tài)或漿狀物。 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法，其特征在于步驟（3）中所述混合方式為CO 2分子擴(kuò)散，反應(yīng)時(shí)間為300～600min。 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法，其特征在于當(dāng)所述碳捕集場(chǎng)所是尾礦庫時(shí)，具體步驟如下： S1、利用尾礦砂捕集、固化CO 2，尾礦砂粒徑為10μm～50mm，尾礦砂所含硅酸鹽礦物中CaO、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為尾礦砂總庫容的5～20％； S2、尾礦庫表面布置CO 2注入管道，管道水平距離5～10m，豎直深度為尾礦庫壩高的0.8～0.9倍，CO 2注入管道末端即CO 2出口位置處于尾礦庫基底與浸潤(rùn)線之間； S3、利用鼓風(fēng)機(jī)或通風(fēng)機(jī)將含CO 2氣相混合物通過（2）布置的CO 2注入管道注入尾礦庫，氣相混合物壓強(qiáng)為5-25MPa，封閉注入管道； S4、尾礦砂與CO 2反應(yīng)300～400min，打開CO 2注入管道，重復(fù)步驟（3），直至CO 2注入總重量為尾礦砂總重的12-15％。 9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法，其特征在于當(dāng)所述碳捕集場(chǎng)所是高壓深井時(shí)，具體步驟如下： S1、根據(jù)礦洞、溶洞的地貌修筑深井，深井頂端設(shè)置管道密封件、CO 2注入管道、固廢注入管道，底端設(shè)置管道密封件，高壓深井端傾角大于30°，便于后續(xù)物料排出； S2、將CO 2與含硅酸鹽礦物的固廢同時(shí)注入管道，固廢粒徑為10μm～50mm，固廢為廢石、煤矸石、冶煉渣、尾礦砂中的任一種或多種，CO 2可為氣態(tài)或液態(tài)，固廢漿液裹挾CO 2向下運(yùn)動(dòng)； S3、利用流體輸送機(jī)械同時(shí)注入固廢漿液、CO 2，直至高壓井填滿，若CO 2為液態(tài)，可充入空氣，使高壓深井內(nèi)壓力達(dá)到1-30MPa以上； S4、CO 2與含硅酸鹽的固廢在高壓井中混合、反應(yīng)，硅酸鹽礦物轉(zhuǎn)化為方解石、菱鎂礦，反應(yīng)400～500min后，打開管道密封件，高壓深井向下排出反應(yīng)后物料； S5、重復(fù)步驟（3）～（4），直至物料被反應(yīng)完畢。 10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法，其特征在于當(dāng)所述碳捕集場(chǎng)所是充填區(qū)時(shí)，具體步驟如下： S1、選用充填區(qū)捕集CO 2，在充填區(qū)掘進(jìn)坑道中設(shè)置密封構(gòu)筑物、CO 2高壓管路、固廢輸送管； S2、將固廢輸送至充填區(qū)內(nèi)部分散堆積，固廢粒徑為10μm～50mm，CaO、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為固廢總重5～10％，固廢堆積體積為充填區(qū)85～90％，固廢為尾礦砂、粉煤灰、煤矸石中的任一種或多種； S3、通過管道輸送CO 2，CO 2為氣相時(shí)，注入的量為固廢總重量的5％，當(dāng)CO 2為固相或液相時(shí)，輸入至徹底填滿充填區(qū)空間，封閉充填區(qū)。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于二氧化碳減排技術(shù)領(lǐng)域，涉及含硅酸鹽礦物的選冶固廢捕集、固化CO 2，具體涉及一種基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法。

背景技術(shù)

氣候變化（climate change）是當(dāng)今世界面對(duì)的主要環(huán)境問題。該問題的關(guān)鍵在于CO 2的排放量。除了減少化學(xué)能源的使用之外，還需要采取措施將CO 2從大氣中隔離開從而減少CO 2的排放量。

目前的CO 2封存技術(shù)有地質(zhì)封存、海洋封存、地表封存三種主要方式。其中，地質(zhì)封存指將CO 2充入具備封閉條件的地層進(jìn)行儲(chǔ)存，但這個(gè)方法受到地層條件的限制，難以大規(guī)模使用；海洋封存指將CO 2充入海洋，利用海洋龐大的鈣鎂離子含量與水體體積稱為CO 2的儲(chǔ)存容器，這種方法不適宜內(nèi)陸地區(qū)，并且海洋儲(chǔ)存的深度一般要達(dá)到3000m以上才能使CO 2以羽狀體或碳水化合物的形式被封存起來；地表封存包括生態(tài)系統(tǒng)封存和礦物封存，生態(tài)系統(tǒng)封存實(shí)施難度較大，成本極高，而利用礦物封存有以下優(yōu)勢(shì)：（1）封存效果好，將二氧化碳封存在固相礦物中可以獲得地質(zhì)事件長(zhǎng)度的穩(wěn)定作用；（2）適用范圍廣，利用廣泛存在的硅酸鹽礦物進(jìn)行碳捕集。因此礦物封存CO 2是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的有效措施。

我國(guó)是工礦業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，每年產(chǎn)生數(shù)以億噸計(jì)的選冶固廢，這些選冶固廢中含有硅酸鹽礦物，并且往往已經(jīng)被活化，粉煤灰、尾礦砂等固廢粒徑極細(xì)，表面活化能強(qiáng)，所以反應(yīng)速度和效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自然風(fēng)化；同時(shí)反應(yīng)生成硅酸鈉，增強(qiáng)固廢顆粒間的膠結(jié)作用。

申請(qǐng)?zhí)?01710280423.7的專利公開了一種坑口燃煤電廠廢物處理及二氧化碳封存的方法。該方法將燃煤電廠固體廢物與水泥及拌和液混合回填到廢棄煤礦中、水化，充入CO 2進(jìn)行悶井固碳。該方法實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景較為單一，使用范圍比較狹窄。

申請(qǐng)?zhí)?02110457883.9的專利公開了一種利用露天礦坑封存二氧化碳的方法、結(jié)構(gòu)以及開采方法。該方法構(gòu)筑物較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)施難度較高。

申請(qǐng)?zhí)?02110611486.2的專利公開了一種利用廢舊礦井封存二氧化碳的方法，該方法將CO 2以液態(tài)或固態(tài)的形式儲(chǔ)存在廢舊礦井中，CO 2存在重新釋放回到大氣的風(fēng)險(xiǎn)。

申請(qǐng)?zhí)枮?01710831080.9的專利公開了一種新廢棄礦井存放廢棄混凝土及封存二氧化碳的方法，該方法將廢舊混凝土堆存進(jìn)廢棄礦井，然后充入CO 2進(jìn)行固定，封存載體為廢棄混凝土，較為單一，并且沒有說明其使用的廢棄混凝土的狀態(tài)，充入CO 2氣體時(shí)傳質(zhì)速率無法確定。

申請(qǐng)?zhí)枮?00680043839.7的專利公開了通過礦物碳酸鹽化隔離二氧化碳的方法，需要用到900～1600℃熱合成氣，能源消耗較大，因此運(yùn)行成本較高。

申請(qǐng)?zhí)枮?01710673431.8的專利公開了利用泡沫地聚合物充填礦井采空區(qū)封存固化CO2的方法，該方法先將CO 2與礦渣微粉、水玻璃結(jié)合生成泡沫混凝土，短暫固碳，然后充入采空區(qū)。工藝步驟較多，封存場(chǎng)所單一。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)CO 2的大量排放以及選冶固廢的處理處置，本發(fā)明提出了利用選冶固廢捕集、固化、封存CO 2的方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法，以下步驟：

（1）選擇進(jìn)行碳捕集的選冶固廢及碳捕集場(chǎng)所；

（2）根據(jù)碳捕集場(chǎng)所確定反應(yīng)條件；

（3）將CO 2注入，與選冶固廢接觸、混合、反應(yīng)；

（4）反應(yīng)形成的碳酸鹽礦物與固廢一起封存，將CO 2從大氣中隔離。

優(yōu)選的，步驟（1）中所述選冶固廢指包含硅酸鹽礦物的尾礦砂、廢石、冶煉渣、粉煤灰中的任一種或多種，粒徑為10μm～50mm。

優(yōu)選的，所述硅酸鹽礦物包括蛇紋石、橄欖石、硅灰石、滑石、鈣長(zhǎng)石、伊利石及云母中的一種或其混合物。

優(yōu)選的，步驟（1）中所述碳捕集場(chǎng)所是尾礦庫、充填區(qū)、高壓深井。

優(yōu)選的，步驟（2）中所述反應(yīng)條件為環(huán)境壓力50kPa～50MPa，其中，在尾礦庫進(jìn)行碳捕集時(shí)，壓力為50kPa～30MPa；在高壓深井進(jìn)行碳捕集時(shí)，壓力為1～40MPa；在充填區(qū)進(jìn)行碳捕集時(shí)，壓力為1～50MPa。

優(yōu)選的，步驟（3）中所述CO 2的狀態(tài)為氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)，其含量為0.3～100％。

優(yōu)選的，所述混合為CO 2在管道中與固廢混合、反應(yīng)，或?qū)O 2與選冶固廢一起注入封存場(chǎng)所后再混合、反應(yīng)。

優(yōu)選的，步驟（3）中所述選冶固廢為固態(tài)或漿狀物。

優(yōu)選的，步驟（3）中所述混合方式為CO 2分子擴(kuò)散，反應(yīng)時(shí)間為300～600min。

優(yōu)選的，當(dāng)所述碳捕集場(chǎng)所是尾礦庫時(shí)，具體步驟如下：

S1、利用尾礦砂捕集、固化CO 2，尾礦砂粒徑為10μm～50mm，尾礦砂所含硅酸鹽礦物中CaO、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為尾礦砂總庫容的5～20％；

S2、尾礦庫表面布置CO 2注入管道，管道水平距離5～10m，豎直深度為尾礦庫壩高的0.8～0.9倍，CO 2注入管道末端即CO 2出口位置處于尾礦庫基底與浸潤(rùn)線之間；

S3、利用鼓風(fēng)機(jī)或通風(fēng)機(jī)將含CO 2氣相混合物通過（2）布置的CO 2注入管道注入尾礦庫，氣相混合物壓強(qiáng)為5-25MPa，封閉注入管道；

S4、尾礦砂與CO 2反應(yīng)300～400min，打開CO 2注入管道，重復(fù)步驟（3），直至CO 2注入總重量為尾礦砂總重的12-15％。

優(yōu)選的，當(dāng)所述碳捕集場(chǎng)所是高壓深井時(shí)，具體步驟如下：

S1、根據(jù)礦洞、溶洞的地貌修筑深井，深井頂端設(shè)置管道密封件、CO 2注入管道、固廢注入管道，底端設(shè)置管道密封件，高壓深井端傾角大于30°，便于后續(xù)物料排出；

S2、將CO 2與含硅酸鹽礦物的固廢同時(shí)注入管道，固廢粒徑為10μm～50mm，固廢為廢石、煤矸石、冶煉渣、尾礦砂中的任一種或多種，CO 2可為氣態(tài)或液態(tài)，固廢漿液裹挾CO 2向下運(yùn)動(dòng)；

S3、利用流體輸送機(jī)械同時(shí)注入固廢漿液、CO 2，直至高壓井填滿，若CO 2為液態(tài)，可充入空氣，使高壓深井內(nèi)壓力達(dá)到1-30MPa以上；

S4、CO 2與含硅酸鹽的固廢在高壓井中混合、反應(yīng)，硅酸鹽礦物轉(zhuǎn)化為方解石、菱鎂礦，反應(yīng)400～500min后，打開管道密封件，高壓深井向下排出反應(yīng)后物料；

S5、重復(fù)步驟（3）～（4），直至物料被反應(yīng)完畢。

優(yōu)選的，當(dāng)所述碳捕集場(chǎng)所是充填區(qū)時(shí)，具體步驟如下：

S1選用充填區(qū)捕集CO 2，在充填區(qū)掘進(jìn)坑道中設(shè)置密封構(gòu)筑物、CO 2高壓管路、固廢輸送管；

S2將固廢輸送至充填區(qū)內(nèi)部分散堆積，固廢粒徑為10μm～50mm，CaO、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為固廢總重5～10％，固廢堆積體積為充填區(qū)85～90％，固廢為尾礦砂、粉煤灰、煤矸石中的任一種或多種；

S3通過管道輸送CO 2，CO 2為氣相時(shí)，注入的量為固廢總重量的5％，當(dāng)CO 2為固相或液相時(shí)，輸入至徹底填滿充填區(qū)空間，封閉充填區(qū)。

本發(fā)明的原理：

硅酸鹽礦物在二氧化碳的作用下可以碳酸鹽化，形成方解石和菱鎂礦和無機(jī)粘合劑硅酸鈉（R2O·nSiO2）。該反應(yīng)主要利用硅酸鹽礦物中含有的CaO、MgO捕集CO 2且是一個(gè)放熱反應(yīng)且質(zhì)量比約為1:1，因此可以自發(fā)進(jìn)行。通過人為控制二氧化碳介質(zhì)的輸入速率，可以使二氧化碳在固廢中快速擴(kuò)散，提高二氧化碳的傳質(zhì)速率，同時(shí)維持一個(gè)高溫高壓的環(huán)境，促進(jìn)反應(yīng)效率。

固廢的堆存場(chǎng)地包括尾礦庫、充填區(qū)、深井，三者均存在蓋層土或巖石，封閉管道后近似密閉空間，而三者高程不同所以對(duì)應(yīng)的輸入氣體壓力不同。針對(duì)尾礦庫和充填區(qū)，較大的氣體壓力或較長(zhǎng)的輸送時(shí)間可以使CO 2溶解于物料中。為防止二氧化碳的逸散，可以在二氧化碳注入堆存區(qū)后封閉管道，便于CO 2的分子擴(kuò)散，使堆存區(qū)內(nèi)的固廢和二氧化碳在高溫高壓下自發(fā)反應(yīng)；因此CO 2與固廢可以在管道中混合，也可以在堆存區(qū)內(nèi)混合。深井壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然氣壓，利用固廢漿液裹挾CO 2向下流動(dòng)，固廢漿液的比重和流動(dòng)速度大于CO 2向上逸散的速度，隨著壓力增大，CO 2溶解于固廢漿液中并被固化。

部分礦物反應(yīng)過程如下：

2Mg 2SiO 4(橄欖石)+CO 2+2H 2O=Mg 3Si 2O 5(OH) 4（蛇紋石）+MgCO 3（菱鎂礦）2Mg 2SiO 4(橄欖石)+CaMgSi 2O 6(輝石)+CO2+6H 2O=2Mg 3Si 2O 5(OH) 4（蛇紋石）+CaCO 3（方解石）+2MgCO 3+2H 4SiO 4

2Mg 3Si 2O 5(OH) 4（蛇紋石）+3CO 2(aq)=3MgCO 3（菱鎂礦）+Mg 3Si 4O 10(OH) 2（滑石）+3H 2O

Mg 3Si 4O 10(OH) 2（滑石）+3CO 2(aq)=3MgCO 3（菱鎂礦）+4SiO 2（石英）+H 2OCaAl 2Si 2O 8（鈣長(zhǎng)石）+CO 2+2H 2O=CaCO 3（方解石）+Al 2Si 2O 5(OH) 4（高嶺石）

與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)勢(shì)：

1、利用大宗固廢中含有的硅酸鹽礦物進(jìn)行碳捕集，所以封存載體來源廣泛、價(jià)格低廉，且固碳效果穩(wěn)定。

2、利用尾礦砂、粉煤灰等進(jìn)行碳捕集，固廢本身活化能較高，不需太多的活化工藝，因此處理成本較低。

3、處理場(chǎng)所多樣，在不同的地區(qū)或不同地形都可以應(yīng)用，因此適用范圍廣泛。

附圖說明

圖1 為本發(fā)明尾礦庫固定二氧化碳示意圖；

圖2為本發(fā)明深井固定二氧化碳示意圖；

圖3為本發(fā)明充填區(qū)固定二氧化碳示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對(duì)本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

（一）尾礦庫

實(shí)施例1：

（1）利用尾礦砂捕集、固化CO 2，固廢粒徑為10μm～10mm，尾礦庫所含硅酸鹽礦物中，CaO、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為尾礦砂總庫容的5％；

（2）尾礦庫表面布置CO 2注入管道，管道水平距離5m，豎直深度為壩高的0.8倍，管道末端即CO 2出口位置處于尾礦庫基底與浸潤(rùn)線之間；

（3）利用鼓風(fēng)機(jī)或通風(fēng)機(jī)將含CO 2氣相混合物通過（2）布置的管道注入尾礦庫，氣相混合物壓強(qiáng)為5MPa，封閉注入管道；

（4）固廢與CO 2反應(yīng)300min，打開管道，重復(fù)步驟（3），直至CO 2注入總重量為尾礦砂總重的12％。

實(shí)施例2：

（1）利用尾礦砂捕集、固化CO 2，固廢粒徑為10μm～20mm，尾礦庫所含硅酸鹽礦物中，CaO、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為尾礦砂總庫容的10％；

（2）尾礦庫表面布置CO 2注入管道，管道水平距離10m，豎直深度為壩高的0.9倍，管道末端即CO 2出口位置處于尾礦庫基底與浸潤(rùn)線之間；

（3）利用鼓風(fēng)機(jī)或通風(fēng)機(jī)將含CO 2氣相混合物通過（2）布置的管道注入尾礦庫，氣相混合物輸入壓力為10MPa，封閉注入管道；

（4）固廢與CO 2反應(yīng)400min，打開管道，重復(fù)步驟（3），直至CO 2注入總重量為尾礦砂總重的12％。

實(shí)施例3：

（1）利用尾礦砂捕集、固化CO 2，固廢粒徑為1mm～50mm，尾礦庫所含硅酸鹽礦物中，CaO、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為尾礦砂總庫容的20％；

（2）尾礦庫表面布置CO 2注入管道，管道水平距離8m，豎直深度為壩高的0.8倍，管道末端即CO 2出口位置處于尾礦庫基底與浸潤(rùn)線之間；

（3）利用鼓風(fēng)機(jī)或通風(fēng)機(jī)將含CO 2氣相混合物通過（2）布置的管道注入尾礦庫，氣相混合物壓強(qiáng)為25MPa，封閉注入管道；

（4）固廢與CO 2反應(yīng)350min，打開管道，重復(fù)步驟（3），直至CO 2注入總重量為尾礦砂總重的15％。

（二）高壓井

實(shí)施例4：

（1）根據(jù)礦洞的地貌修筑深井，深井頂端設(shè)置管道密封件、CO 2注入管道、固廢注入管道，底端設(shè)置管道密封件，高壓井端傾角32°，便于后續(xù)物料排出；

（2）將CO 2與含硅酸鹽礦物的固廢同時(shí)注入管道，固廢粒徑為10μm～10mm，包括廢石、尾礦砂，CO 2為氣態(tài)，固廢漿液裹挾CO 2向下運(yùn)動(dòng)；

（3）利用流體輸送機(jī)械同時(shí)注入固廢漿液、CO 2，直至高壓井填滿， CO 2為氣態(tài)，含量為10％，使高壓井內(nèi)壓力達(dá)到1MPa以上；

（4）CO 2與含硅酸鹽的固廢在高壓井中混合、反應(yīng)，硅酸鹽礦物轉(zhuǎn)化為方解石、菱鎂礦，反應(yīng)400min后，打開封閉件，高壓井向下排出反應(yīng)后物料；

（1）重復(fù)步驟（3）～（4），直至物料被反應(yīng)完畢。

實(shí)施例5：

（1）根據(jù)礦洞、溶洞等地貌修筑深井，深井頂端設(shè)置管道密封件、CO 2注入管道、固廢注入管道，底端設(shè)置管道密封件，高壓井端傾角40°，便于后續(xù)物料排出；

（2）將CO 2與含硅酸鹽礦物的固廢同時(shí)注入管道，固廢粒徑為1mm～50mm，固廢可為煤矸石、冶煉渣，CO 2可為氣態(tài)或液態(tài)，固廢漿液裹挾CO 2向下運(yùn)動(dòng)；

（3）利用流體輸送機(jī)械同時(shí)注入固廢漿液、CO 2，直至高壓井填滿，若CO 2為液態(tài)，可充入空氣，使高壓井內(nèi)壓力達(dá)到10MPa以上；

（4）CO 2與含硅酸鹽的固廢在高壓井中混合、反應(yīng)，硅酸鹽礦物轉(zhuǎn)化為方解石、菱鎂礦，反應(yīng)450min后，打開封閉件，高壓井向下排出反應(yīng)后物料；

（5）重復(fù)步驟（3）～（4），直至物料被反應(yīng)完畢。

實(shí)施例6：

（1）根據(jù)礦洞、溶洞等地貌修筑深井，深井頂端設(shè)置管道密封件、CO 2注入管道、固廢注入管道，底端設(shè)置管道密封件，高壓井端傾角大于30°，便于后續(xù)物料排出；

（2）將CO 2與含硅酸鹽礦物的固廢同時(shí)注入管道，固廢粒徑為10μm～20mm，固廢可為煤矸石、尾礦砂，CO 2為液態(tài)，固廢漿液裹挾CO 2向下運(yùn)動(dòng)；

（3）利用流體輸送機(jī)械同時(shí)注入固廢漿液、CO 2，直至高壓井填滿，CO 2為液態(tài)，充入空氣，使高壓井內(nèi)壓力達(dá)到30MPa以上；

（4）CO 2與含硅酸鹽的固廢在高壓井中混合、反應(yīng)，硅酸鹽礦物轉(zhuǎn)化為方解石、菱鎂礦，反應(yīng)500min后，打開封閉件，高壓井向下排出反應(yīng)后物料；

（5）重復(fù)步驟（3）～（4），直至物料被反應(yīng)完畢。

（三）充填區(qū)

實(shí)施例7：

（1）選用充填區(qū)捕集CO 2，在充填區(qū)掘進(jìn)坑道中設(shè)置密封構(gòu)筑物、CO 2高壓管路、固廢輸送管；

（2）將固廢輸送至充填區(qū)內(nèi)部分散堆積，固廢粒徑為10μm～20mm，CaO、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為固廢總重5％，固廢堆積體積為充填區(qū)85％，固廢為尾礦砂、粉煤灰、煤矸石等含硅酸鹽選冶固廢；

（3）通過管道輸送CO 2，CO 2為氣相，注入的量為固廢總重量的5％。

實(shí)施例8：

（1）選用充填區(qū)捕集CO 2，在充填區(qū)掘進(jìn)坑道中設(shè)置密封件、CO 2注入管道、固廢輸送管；

（2）將固廢輸送至充填區(qū)內(nèi)部分散堆積，固廢粒徑為10μm～50mm，CaO、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為固廢總重10％，固廢堆積體積為充填區(qū)90％，固廢可為尾礦砂、粉煤灰、煤矸石等含硅酸鹽選冶固廢；

（3）通過管道輸送CO 2，CO 2為固相或液相，輸入至徹底填滿充填區(qū)空間，封閉充填區(qū)。

基于硅酸鹽礦物利用選冶固廢進(jìn)行碳捕集的方法.pdf