Die Mineralisierung in Analogie zum natürlichen Verwitterungsvorgang kann als Alternative zur geologischen Speicherung von CO2 betrachtet werden. Unter Verwendung von alkalischen Reststoffströmen als Ausgangsmaterial wird nicht nur das CO2 in Form von langzeitstabilen Carbonaten gespeichert, sondern es werden auch die Reststoffe neutralisiert, wodurch ihre Entsorgung erleichtert wird. In dieser Arbeit wurde eine experimentelle Studie zur Mineralisierung von Rotschlamm durchgeführt, um dessen CO2-Speicherkapazität in Abhängigkeit von der Reaktionszeit, der Gasphasenzusammensetzung und des Feststoffanteils in der Suspension zu identifizieren. Bereits innerhalb der ersten 10 min konnten 85 % des insgesamt sequestrierten CO2 gespeichert werden. Es ergab sich eine Speicherkapazität von 21,5 g CO2 /kg tr.RS . Eine Erhöhung der CO2-Konzentration in der Gasphase über 50 Vol.-% hinaus hatte keinen Effekt auf die Speicherkapazität. Eine Erhöhung des Feststoffanteils in der Rotschlamm-Wasser-Suspension brachte eine Verringerung der gespeicherten CO2-Menge aufgrund der Limitierung des Stoffübergangs mit sich. Über einen Zeitraum von 7 Wochen waren die gebildeten Carbonate stabil, sodass eine dauerhafte Speicherung des CO2 möglich erscheint. Durch Umstellen des Verfahrens auf einen zweistufigen Prozess wurde gezeigt, dass die Ausfällung reiner Carbonate als vermarktbares Produkt möglich ist.
Mineralisation in analogy to natural weathering is an alternative process for long-term CO2-storage. Using alkaline waste as raw material for mineralisation, not only CO2 is bound in form of carbonates, but also the waste is neutralised, thereby facilitating its disposal. An experimental study on the mineralisation of red mud was conducted in this work to identify the dependence of the CO2-absorption capacity on the reaction time and composition of the gaseous phase as well as on the concentration of red mud in the suspension. 85 % of the totally sequestrated CO2 can be bound in between the first 10 minutes. A CO2-absorption capacity of 21.5 g CO2 /kg dry red mud was determined. Increasing the CO2-ratio in the gaseous phase over 50 Vol.-% did not increase the CO2-absorption capacity of the red mud significantly. As the concentration of red mud in suspension was increased, the CO2-absorption capacity decreased due to a limited mass transfer. Over a period of 7 weeks the formed carbonates were stable. Therefore a long-term storage seems to be possible. It was indicated, that the precipitation of pure carbonates is possible in a double-step process.
DOI: | https://doi.org/10.37307/j.1863-9763.2015.06.09 |
Lizenz: | ESV-Lizenz |
ISSN: | 1863-9763 |
Ausgabe / Jahr: | 6 / 2015 |
Veröffentlicht: | 2015-06-11 |
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