Mineral sequestration of CO2 using water suspensions of selected fly ashes from the combustion of lignite coal

Popioły lotne ze spalania węgla brunatnego są odpowiednim materiałem do sporządzania zawiesin dla wiązania CO2 na drodze mineralnej karbonatyzacji. Ze względu na ich ograniczone wykorzystanie gospodarcze, mineralna sekwestracja CO2, jako etap technologii CCS dla elektrowni spalających węgiel brunatny, może być dobrym sposobem ich zagospodarowania. Do badań mineralnej sekwestracji CO2 wykorzystano popioły lotne ze spalania węgla brunatnego w Elektrowni Pątnów charakteryzujące się wysoką zawartością tlenku wapnia i wolnego CaO. Badania składu fazowego zawiesin potwierdziły zachodzenie procesu karbonatyzacji, któremu uległ cały wodorotlenek wapnia zawarty w 'czystych' zawiesinach popiołowych. Stopień związania CO2 określono na podstawie badań termograwimetrycznych, stwierdzając wzrost zawartości CaCO3 w zawiesinach po wprowadzeniu do nich ditlenku węgla. Konsekwencją karbonatyzacji jest również obniżenie pH zawiesiny. W badanych zawiesinach stwierdzono zmniejszenie wymywalności wszystkich zanieczyszczeń. Uzyskane wyniki porównano z rezultatami wcześniej przeprowadzonych badań popiołów z tej samej elektrowni, ale różniących się składem chemicznym. Badania potwierdziły, że zawiesiny wodne popiołów ze spalania węgla brunatnego w Elektrowni Pątnów, niezależnie od ich składu, charakteryzują się wysokim stopniem karbonatyzacji.Fly ashes from the combustion of lignite coal are suitable materials for the creation of suspensions in which CO2 is bound by mineral carbonation. Considering their limited economic uses, mineral sequestration, as a stage of the CCS technology in lignite coal power plants, can be a way of recycling them. Mineral sequestration of CO2 was researched using fly ashes from the combustion of lignite coal in the Pątnów power plant, distinguished by a high content of CaO and free CaO. Research into phase composition confirmed the process of carbonation of the whole calcium hydroxide contained in pure suspensions. The degree of CO2 binding was determined on the basis of thermogravimetric analysis. A rise in the content of CaCO3 was found in the suspensions after subjecting them to the effects of carbon dioxide. Following carbonation the pH is lowered. A reduction in the leaching of all pollutants was discovered in the studied ashes. The results obtained were compared to earlier research of ashes from the same power plant but with a different chemical composition. Research confirmed that water suspensions of ashes from the combustion of lignite coal in the Pątnów power plant are distinguished for a high degree of carbonation

Mineralna sekwestracja CO2 w zawiesinach mieszanin popiołów lotnych z odpadami z odsiarczania

Mineral sequestration of CO2 in wastewater suspensions is a method which allows both for economic applications of waste and for the reduction of anthropogenic emissions of carbon dioxide at the same time. It can also be used as a method of waste processing which decreases the leaching of some pollutants. The research was conducted using two kinds of aqueous suspensions of fly ashes and desulphurization waste mixtures from the Siersza and Łaziska power plants. A theoretical binding capacity of the mixtures was calculated. The results of research into CO2 binding in aqueous solutions of fly ashes and desulphurization waste mixtures and into the influence of subjecting them to the effects of carbon dioxide on the leachability of pollutants were presented. Based on thermogravimetric research the degree of CO2 binding in the analyzed suspensions was calculated. The research showed an influence of mineral carbonation on the decrease in certain pollutants' leaching from the discussed suspensions subjected to the effects of CO2.Mineralna sekwestracja CO2 w zawiesinach odpadowo-wodnych jest metodą, która pozwala na równoczesne gospodarcze wykorzystanie odpadów oraz redukcję antropogenicznej emisji ditlenku węgla. Może być również stosowana jako metoda obróbki odpadów, ograniczająca wymywalność z nich niektórych zanieczyszczeń. Badania przeprowadzono na dwóch rodzajach zawiesin wodnych mieszanin popiołów z produktami odsiarczania z El. Siersza i El. Łaziska. Obliczono teoretyczną pojemność związania tych mieszanin. Przedstawiono wyniki badań związania CO2 w zawiesinach wodnych mieszanin popiołów lotnych z odpadami z odsiarczania oraz wpływu poddania ich działaniu ditlenku węgla na wymywalność zanieczyszczeń. Na podstawie badań termograwimetrycznych obliczono stopień związania CO2 w analizowanych zawiesinach. Badania wykazały wpływ mineralnej karbonatyzacji na redukcję wymywalności określonych zanieczyszczeń z omawianych zawiesin poddanych działaniu CO2

Application of fly ash from hard coal combustion in water boilers for CO2 sequestration via mineral carbonation

CO2 sequestration via mineral carbonation is one of the reduction methods of anthropogenic emission of CO2. It is based on permanent, and at the same time, ecologically safe CO2 bonding through mineral resources or waste. For CO2 bonding there may be used the alkaline mineral waste, f.ex: fly ash, originating from professional power industry plants - the greatest source of anthropogenic emission of CO2 in Poland. In the article there have been presented the results of examination of carbonation extent for ash aqueous suspension, prepared on the basis of fly ash from hard coal combustion. The findings on carbon dioxide absorption through fresh ash aqueous suspension have been shown, as well as the extent of its bonding in the hardened suspensions. On the basis of thermogravimetric analyses supplemented with phase composition examinations with the use of roentgenographic method and microstructure examinations with the use of a scanning microscope. There has been carried out an analysis of the impact of carbon dioxide insertion on the leachability of the ions: Cl-, SO4, As, total Cr, Cd, Cu, Pb, Hg, S (sulphide), on the basis of results of leachability examinations from ash suspension with water before and after CO2 insertion, as well as the influence of carbon dioxide insertion on pH of leachates and the chemical oxygen demand (COD). It was affirmed as the result of thermogravimetric investigations of ash-water suspension without introduction of CO2, content of CaCO3 was 0.75 %, and in suspensions with introduced CO2, content of CaCO3 was 2.27% [24], which confirms that processes of mineral carbonation takes place. Investigations of leachability showed increased concentration of Zn and the content of chlorides and sulfates in suspensions with introduced CO2. Concentration of determined elements in extracts of ash-water suspensions "clean" and with the addition of CO2 fulfilled standards of PN-G-11011. Sequestration of CO2 via mineral carbonation is an interesting option of limitation of anthropogenic emission of CO2. Use of wastes for bonding CO2 seems particularly interesting. In case of Poland, where production of electric and thermal energy in plants of professional energetics is based on coal incineration, the waste which used for bonding CO2 is produced in large quantities fly ash

Mineralna sekwestracja CO₂ przy zastosowaniu granulowanych żużli wielkopiecowych

The mineral sequestration using waste products is a method of reducing CO2 emissions that is particularly interesting for major emitters and producers of mineral wastes, such as iron and steel industries. The CO2 emissions from iron and steel production amounted to 6,181.07 kt in 2014 (PNIR 2016). The aforementioned industry participates in the EU emission trading system (EU ETS). However, blast furnace processes produce mineral waste – slag with a high content of CaO which can be used to reduce CO2 emissions. Metallurgical slag can be used to carry out direct (a one-step process) or indirect (two-stage process) process of mineral sequestration of carbon dioxide. The paper presents the degree of carbonation of the examined samples of granulated blast furnace slags defined by the six-digit code (10 02 01) for the waste and the respective two-digit (10 02) chapter heading, according to the Regulation of the Minister of the Environment of 9 December 2014 on the waste catalogue. The carbonation process used the direct gas-solid method. The slags were wetted on the surface and treated with CO2 for 28 days; the obtained results were compared with the analysis of fresh waste products. The analyzed slags are characterized by a high content of calcium (nearly 24%), while their theoretical binding capacity of CO2 is up to 34.1%. The X-ray diffraction (XRD) analysis of the phase composition of slags has revealed the presence of amorphous glass phase, which was confirmed with the thermogravimetric (DTA/TG) analysis. The process of mineral sequestration of CO2 has resulted in a significant amount (9.32%) of calcium carbonate – calcite, while the calculated degree of carbonation of the examined blast furnace slag is up to 39%. The high content of calcium, and a significant content of CaCO3–calcite, has confirmed the suitability of the discussed waste products to reduce carbon dioxide emissions.Mineralna sekwestracja przy wykorzystaniu odpadów jest metodą redukcji CO2 szczególnie interesującą dla znaczących emitentów, którzy są zarazem wytwórcami odpadów mineralnych, tak jak przemysł hutniczy. Emisja CO2 z produkcji żelaza i stali wyniosła 6 181,07 kt w 2014 roku (PNIR 2016). Przemysł ten bierze udział w systemie handlu pozwoleniami na emisję ditelnku węgla − EU ETS, a zarazem w procesach wielkopiecowych powstają odpady mineralne − żużle o wysokiej zawartości CaO, które mogą być stosowane do redukcji emisji CO2. Żużle hutnicze mogą być stosowane do realizacji procesu mineralnej sekwestracji ditelenku węgla metodą bezpośrednią (jednoetapową) oraz pośrednią (dwuetapową). W artykule przedstawiono wyniki badań stopnia karbonatyzacji granulowanych żużli wielkopiecowych klasyfikowanych według Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 9 grudnia 2014 r. w sprawie katalogu odpadów do podgrupy 10 02 odpady z hutnictwa żelaza i stali jako odpad o kodzie 10 02 01. Do prowadzenia procesu karbonatyzacji zastosowano metodę bezpośrednią gaz−ciało stałe. Zwilżone żużle były poddawane procesowi sekwestracji ditelnku węgla przez 28 dni, a uzyskane wyniki porównano z analizą świeżych odpadów. Poddane badaniom żużle charakteryzują się wysoką zawartością wapnia, wynoszącą prawie 24%, a ich obliczona teoretyczna pojemność związania CO2 wynosi 34,1%. Analiza składu fazowego żużli wykorzystanych w badaniach, prowadzona metodą rentgenograficzną, wykazała jedynie obecność amorficznej fazy szklistej, co potwierdzają wyniki analizy DTA/TG. Proces mineralnej sekwestracji CO2 spowodowało powstanie w znaczącej ilości 9,32% węglanu wapnia–kalcytu, a obliczony stopień karbonatyzacji badanych żużli wielkopiecowych wynosi maksymalnie 39%. Wysoka zawartość wapnia oraz powstanie znaczącej zawartości CaCO3–kalcytu, potwierdza szczególne predyspozycje tych odpadów do redukcji emisji ditlenku węgla

Mineral carbonation using natural materials – CO₂ reduction method?

Mineralna karbonatyzacja jest jedną z metod ograniczania antropogenicznej emisji CO2. Metoda ta polega na wykorzystaniu naturalnego zjawiska wiązania ditlenku węgla przez surowce naturalne lub beton. Od pojawienia się w 1990 r. w NATURE pierwszej publikacji dotyczącej mineralnej sekwestracji CO2, prowadzone są badania nad wykorzystaniem zjawiska wiązania ditlenku węgla. W wyniku procesu ditlenek węgla wiązany jest w stałej formie, co powoduje, że metoda ta jest bezpieczna ekologicznie. Dodatkowo w wyniku reakcji, która jest egzotermiczna, uwalnia się ciepło, które może być potencjalnie wykorzystane. Proces ten może być stosowany jako ostatni etap technologii CCS (Carbon Capture and Storage). Mineralna karbonatyzacja może być realizowana jako metoda in-situ i ex-situ. Mineralna sekwestracja proponowana jest i badana zarówno dla surowców mineralnych, jak i odpadów. W Polsce szczególnie interesującą opcją jest zastosowanie do wiązania CO2 na drodze mineralnej karbonatyzacji odpadów energetycznych o wysokiej zawartości CaO i ograniczonym wykorzystaniu gospodarczym. Do wiązania CO2 przeanalizowano oprócz odpadów energetycznych również żużle hutnicze i pyły z pieców cementowych. Drugą opcją prowadzenia mineralnej karbonatyzacji jest stosowanie surowców naturalnych. Do mineralnej sekwestracji CO2 mogą być potencjalnie stosowane minerały, takie jak: oliwin, serpentyn czy talk. W artykule przedstawiono możliwości zastosowania surowców mineralnych do obniżenia emisji ditlenku węgla. Przeanalizowano również surowce mineralne występujące w Polsce, które potencjalnie mogą być stosowane do sekwestracji CO2 w ramach procesu ex situ i in situ. Artykuł jest wstępną analizą możliwości wykorzystania tego typu surowców do wiązania CO2 w Polsce.Mineral carbonation is one possible approach to reducing anthropogenic CO2 emissions. This method involves the use of a natural phenomenon of carbon dioxide causing CO2 to bond with natural or concrete materials. Since the appearance of the first publication on the mineral sequestration of CO2 (in 1990 in Nature), research has been conducted into making use of the carbon dioxide bond. The objective was to bind carbon dioxide into a solid form, a method rendering it environmentally safe. In addition, as a result of the reaction being exothermic, heat is released which can potentially be used. This process may be employed as the last step of CCS (Carbon Capture and Storage). Mineral carbonation can be implemented as a method both in situ and ex situ. Mineral sequestration is proposed and has been tested for both minerals and waste. In Poland, a particularly interesting option is the binding of CO2 through mineral carbonation of energy waste with a high content of CaO and limited economic use. Binding of CO2 has also been analyzed with use of the metallurgical slag and dust from cement kilns. Another option for mineral carbonation is the use of natural raw materials. To bind CO2 through mineral carbonation, minerals such as olivine, serpentine, and talc can be applied. This paper is a preliminary analysis presenting the possibility of using mineral raw materials to reduce carbon dioxide emissions. It also analyzes minerals occurring in Poland which can potentially be used to sequester CO2 in ex situ and in situ processes

Kinetic model of carbon dioxide sequestration in aqueous solutions of selected industrial waste

Wiązanie CO2 w zawiesinach odpadowo-wodnych przez mineralną karbonatyzację jest jedną z metod ograniczania emisji dwutlenku węgla. Mineralna karbonatyzacja (mineralna sekwestracja) CO2 w zawiesinach popiołowo-wodnych jest procesem złożonym. Na podstawie badań pochłaniania CO2 przez zawiesiny wodne popiołów fluidalnych z Elektrociepłowni Tychy SA opracowano model kinetyczny sekwestracji dwutlenku węgla. Model ten, opisujący kinetykę sekwestracji CO2, jest próbą określenia szybkości reakcji zachodzących w poszczególnych etapach sekwestracji dwutlenku węgla, prowadzących do jego trwałego związania i utworzenia stabilnych, w założonych warunkach, produktów. Skład fazowy zawiesin popiołowo-wodnych, ich współzależność w stanach równowagowych przy wprowadzaniu CO2 pozwala na postawienie tezy, że wyniki badań popiołów lotnych z Elektrociepłowni Tychy SA będzie można odnieść do innych odpadów przemysłowych (popiołów lotnych, odpadów z suchego i półsuchego odsiarczania spalin, żużli hutniczych, pyłów z instalacji pieców cementowych), w których występują takie same lub podobne składy fazowe.Binding of CO2 by mineral carbonation in aqueous waste suspensions is a method of reducing the emissions of carbon dioxide. Mineral carbonation (mineral sequestration) of CO2 in aqueous ash suspensions is a complex process. Research on CO2 absorption in aqueous suspensions of fluidized ashes from a heat and power plant in Tychy served as a base to prepare a kinetic model of carbon dioxide sequestration. The model, which shows the kinetics of CO2 sequestration, is an attempt at determining the speed of reactions taking place at each stage of carbon dioxide sequestration, leading towards its permanent binding and the creation of products which are stable in the assumed conditions. The phase composition of aqueous ash solutions and their interdependence on each other in equilibrium conditions on introducing CO2 makes it possible to argue that the results of research on fly ashes in the Tychy power plant may be transferred to other industrial waste (fly ashes, waste from dry and semi-dry desulphurization of flue gases, steel slag, cement kilns dusts), where the same or similar phase compositions appear

Review of the possibilities of carbon dioxide utilization

Problem emisji gazów cieplarnianych, a przede wszystkim ditlenku węgla, możliwości jej ograniczenia oraz sposoby utylizacji już wyemitowanego CO2 są jednym z najważniejszych zagadnień związanych z ochroną środowiska badanych w wielu krajach świata. W świetle powyższego, autorzy tej publikacji dokonali przeglądu metod szeroko pojętej utylizacji ditlenku węgla, starając się tym samym przybliżyć czytelnikowi ten złożony problem, który ma istotny wpływ, jak już wspomniano, na ochronę środowiska. W publikacji zostaną przedstawione metody sekwestracji bezpośredniej ditlenku węgla (np. składowanie CO2 w złożach ropy naftowej i gazu ziemnego) i pośredniej (np. zalesianie) oraz tzw. metody zaawansowane (np. mineralna karbonatyzacja).The problem of greenhouse gas emission, and mainly carbon dioxide, possibilities of emissions limitation and ways of utilization of emitted CO2 are among the most important issues connected with environmental protection investigated in many countries in the world. The Authors of the publication reviewed method of carbon dioxide utilization, trying to aquaint the reader with this complicated problem, which has influence on environmental protection. The publication introduces methods for direct sequestration of carbon dioxide (CO2 storage in oil and gas reservoirs), indirect (afforestation) and so called advanced methods (e.g. mineral carbonation)

Mineralna Karbonatyzacja Przy Zastosowaniu Surowców Naturalnych Metodą Redukcji CO2?

Mineralna karbonatyzacja jest jedną z metod ograniczania antropogenicznej emisji CO2. Metoda ta polega na wykorzystaniu naturalnego zjawiska wiązania ditlenku węgla przez surowce naturalne lub beton. Od pojawienia się w 1990 r. w NATURE pierwszej publikacji dotyczącej mineralnej sekwestracji CO2, prowadzone są badania nad wykorzystaniem zjawiska wiązania ditlenku węgla. W wyniku procesu ditlenek węgla wiązany jest w stałej formie, co powoduje, że metoda ta jest bezpieczna ekologicznie. Dodatkowo w wyniku reakcji, która jest egzotermiczna, uwalnia się ciepło, które może być potencjalnie wykorzystane. Proces ten może być stosowany jako ostatni etap technologii CCS (Carbon Capture and Storage). Mineralna karbonatyzacja może być realizowana jako metoda in-situ i ex-situ. Mineralna sekwestracja proponowana jest i badana zarówno dla surowców mineralnych, jak i odpadów. W Polsce szczególnie interesującą opcją jest zastosowanie do wiązania CO2 na drodze mineralnej karbonatyzacji odpadów energetycznych o wysokiej zawartości CaO i ograniczonym wykorzystaniu gospodarczym. Do wiązania CO2 przeanalizowano oprócz odpadów energetycznych również żużle hutnicze i pyły z pieców cementowych. Drugą opcją prowadzenia mineralnej karbonatyzacji jest stosowanie surowców naturalnych. Do mineralnej sekwestracji CO2 mogą być potencjalnie stosowane minerały, takie jak: oliwin, serpentyn czy talk. W artykule przedstawiono możliwości zastosowania surowców mineralnych do obniżenia emisji ditlenku węgla. Przeanalizowano również surowce mineralne występujące w Polsce, które potencjalnie mogą być stosowane do sekwestracji CO2 w ramach procesu ex situ i in situ. Artykuł jest wstępną analizą możliwości wykorzystania tego typu surowców do wiązania CO2 w Polsce.Mineral carbonation is one possible approach to reducing anthropogenic CO2 emissions. This method involves the use of a natural phenomenon of carbon dioxide causing CO2 to bond with natural or concrete materials. Since the appearance of the first publication on the mineral sequestration of CO2 (in 1990 in Nature), research has been conducted into making use of the carbon dioxide bond. The objective was to bind carbon dioxide into a solid form, a method rendering it environmentally safe. In addition, as a result of the reaction being exothermic, heat is released which can potentially be used. This process may be employed as the last step of CCS (Carbon Capture and Storage). Mineral carbonation can be implemented as a method both in situ and ex situ. Mineral sequestration is proposed and has been tested for both minerals and waste. In Poland, a particularly interesting option is the binding of CO2 through mineral carbonation of energy waste with a high content of CaO and limited economic use. Binding of CO2 has also been analyzed with use of the metallurgical slag and dust from cement kilns. Another option for mineral carbonation is the use of natural raw materials. To bind CO2 through mineral carbonation, minerals such as olivine, serpentine, and talc can be applied. This paper is a preliminary analysis presenting the possibility of using mineral raw materials to reduce carbon dioxide emissions. It also analyzes minerals occurring in Poland which can potentially be used to sequester CO2 in ex situ and in situ processes

Possible applications of energy waste for mineral sequestration of CO2

Do badań stopnia sekwestracji ditlenku węgla wykorzystano wybrane odpady energetyczne charakteryzujące się wysoką zawartością CaO i wolnego CaO, tj.: popioły ze spalania węgla kamiennego i węgla brunatnego w kotłach konwencjonalnych, popioły ze spalania węgla kamiennego i brunatnego w kotłach fluidalnych, mieszaniny popiołów lotnych i odpadów stałych z wapniowych metod odsiarczania gazów odlotowych oraz odpady z odsiarczania metodą półsucha. Z przeprowadzonych badań wynika, że: 1. Wybrane odpady energetyczne są potencjalnie interesującym materiałem do wiązania CO2 na drodze mineralnej karbonatyzacji. 2. Maksymalnymi teoretycznymi pojemnościami związania CO2, obliczonymi za pomocą wzoru Steinoura, charakteryzują się: odpady z półsuchej metody odsiarczania z El. Siersza (34,93%), mieszanina popiołów lotnych z odpadami z odsiarczania z El. Rybnik (19,94%), natomiast najmniejszymi: popiół lotny ze spalania węgla kamiennego w Ec. Lublin (5,58%) i popiół fluidalny ze spalania węgla kamiennego w El. Jaworzno (7,62%). 3. Najwyższą zawartość kalcytu stwierdzono w zawiesinie z popiołem ze spalania węgla brunatnego w El. Pątnów (11,36%), a najniższą w zawiesinach z mieszaniną popiołów lotnych z odpadami z odsiarczania z El. Rybnik (0,38%). 4. Na bazie uzyskanych zawartości kalcytu, obliczono stopień karbonatyzacji dla badanych zawiesin. Najwyższy stopień związania CO2 stwierdzono dla zawiesin wodnych z popiołami lotnymi ze spalania węgla brunatnego w El. Pątnów (12,82%), a najniższy dla zawiesin z mieszaniną popiołów lotnych z odpadami z odsiarczania z El. Rybnik (0,43%). 5. Uwzględniając istotny aspekt przy analizie wykorzystania odpadów energetycznych do procesów mineralnej karbonatyzacji, jakim jest wpływ CO2 na zmianę pH i wymywalność zanieczyszczeń należy stwierdzić, że w przypadku zawiesin wodnych badanych odpadów energetycznych występuje redukcja wartości pH z 12÷13 do 8÷9 oraz obniżenie wymywalności niektórych pierwiastków ciężkich, takich jak: Cr, Pb, Zn, As i Cu.Mineral carbonation using energy waste may be an interesting option in the CCS technology. Taking into consideration the fact that the power industry is the biggest producer of carbon dioxide and at the same time of waste which may potentially be used to bind CO2, mineral sequestration can be an interesting option as the last stage of the CCS technology. Mineral sequestration using energetic waste is most often carried out as direct carbonation of aqueous waste suspensions - CO2. The article presents possible applications of chosen energetic waste in CO2 binding based on earlier research carried out by the authors. The paper describes suspension carbonation for waste such as: ashes from conventional boilers and fluidized beds from the combustion of bituminous and lignite coal, mixes of fly ashes with the products of semidry methods of flue gases' desulphurization, as well as waste from semidry methods of flue gases' desulphurization. All the kinds of waste presented in the article were characterized by a high content of CaO (between 5 and 50%) and free CaO (between 1 and 10%). The main product of carbonation in the studied suspensions was calcite. The content of calcite in the suspensions and the degree of carbonation (CO2 binding) was calculated based on thermogravimetric research. The highest degree of carbonation was found in suspensions containing ashes from the combustion of lignite coal in conventional boilers in the Pątnów power plant and the lowest degree in suspensions including mixes of fly ashes with waste from desulphurization in the Rybnik power plant. Mineral sequestration was not only presented by means of the degree of carbonation (CO2 binding), but also through the influence of CO2 on the phase composition of the studied aqueous waste suspensions. The influence of CO2 on waste leaching and on pH changes in aqueous waste suspensions was also pre-sented shortly. The basic carbonation reaction which results in the creation of calcite causes a lowering of pH. In the studied case of aqueous suspensions of energy waste it is a reduction of pH value from 12-13 to ca. 8-9. The carbonation process therefore causes a decrease in the leaching of some pollutants, which is described shortly in the paper. Because of this, mineral carbonation may be suggested as a method of some energy waste processing aimed at decreasing its leaching for later economic applications

Termodynamiczny model sekwestracji CO2 w wodnych roztworach wybranych odpadów

Mineral sequestration using mineral waste is an interesting attempt at combining the solving of two important ecological problems: the reduction of anthropogenic emissions of CO2 by permanent binding and a fuller use of waste with restricted economic applications. The waste used to bind CO2 by way of mineral sequestration should have a high content of CaO and free CaO. Fly ashes from fluidized beds seem interesting in terms of preparing aqueous suspensions to be used in mineral sequestration of CO2. The article presents the results of modelling of the processes occuring in aqueous suspensions as exemplified by suspensions prepared on the basis of fluidized ashes from the power plant in Tychy subjected to the effects of CO2. The selection of these suspensions was based on the results of previous research. The thermodynamic model presented in the article is an attempt to identify the kind and order of occurrence of chemical reactions leading to permanent binding of carbon dioxide observed in aqueous ash suspensions subjected to the effects of CO2. The elaborated model confirmed both the complexity of themineral sequestration process in this kind of waste and the results of research conducted by other authors.Mineralna sekwestracja przy zastosowaniu odpadów mineralnych jest interesującą próbą połączenia dwóch ważnych problemów ekologicznych: redukcji antropogenicznej emisji CO2 poprzez jego trwałe wiązanie oraz pełniejszego wykorzystania odpadów o ograniczonym zastosowaniu gospodarczym. Do wiązania CO2 poprzez mineralną sekwestrację powinny być stosowane odpady o wysokiej zawartości CaO i wolnego CaO. Interesującymi odpadami do sporządzania zawiesin wodnych do zastosowania ich dla mineralnej sekwestracji CO2 są popioły fluidalne. W artykule przedstawiono wyniki modelowania dotyczące procesów zachodzących w zawiesinach wodnych na przykładzie zawiesin sporządzonych z popiołem fluidalnym z Ec. Tychy poddanych działaniu CO2. Zawiesiny te wybrano na podstawie wyników wcześniejszych badań. Przedstawiony w artykule model jest próbą identyfikacji rodzaju i kolejności reakcji chemicznych w wodnych zawiesinach popiołowych poddanych działaniu CO2 prowadzących do trwałego wiązania ditlenku węgla. Wykonane modelowanie potwierdziło złożoność procesu mineralnej sekwestracji oraz wyniki badań innych autorów