本發明涉及廢棄物資源化利用與二氧化碳捕集利用，尤其涉及一種利用鎳鐵渣捕集二氧化碳胺循環制備納米碳酸鈣的方法。
背景技術：
1、鎳鐵渣是鎳鐵冶煉過程產生的主要固體廢棄物，通常含有豐富的cao等成分。鎳鐵渣堆積不僅占用土地資源，還易造成金屬離子浸出污染。另一方面，二氧化碳排放是導致氣候變化的主要因素。將含鈣鎂礦物類工業廢渣用于固定co2，不僅可實現溫室氣體減排，還能制備高附加值碳酸鹽產品，具有顯著的環境與經濟效益。現有的co2礦化技術主要包括直接碳化法和間接碳化法。直接碳化法反應速率慢、產物雜質多；間接碳化法通過浸出金屬離子后再與co2反應，可獲得高純度碳酸鹽，但體系循環性差、浸出劑成本高。
2、目前，間接法固定co2的工藝主要著重于固廢利用，而并未控制成本。如中國專利cn202310292657.9公布了一種利用工業固廢固定co2并制備納米碳酸鈣的循環工藝，該工藝采用多種混合工業固廢為原料，通過氯化銨溶液萃取鈣離子，向浸出液中通入含二氧化碳的工業尾氣制備納米碳酸鈣。該工藝的缺點為未能完全利用廢棄物為原料，煙道氣與浸取液的反應效率遠低于氨吸收法，只是循環利用浸取液，未建立起工藝之間的胺循環體系，增加成本的同時反應效率較低。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種利用鎳鐵渣捕集二氧化碳胺循環制備納米碳酸鈣的方法，針對鎳鐵渣中鐵含量高、鈣鎂含量相對較低的特性，建立氯化銨-氨法的胺循環體系，提升浸出選擇性與co2捕集利用率。
2、為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：
3、本發明提供了一種利用鎳鐵渣捕集二氧化碳胺循環制備納米碳酸鈣的方法，包括以下步驟：
4、將鎳鐵渣粉與氯化銨溶液混合，進行浸出反應，得到混合溶液；
5、向所述混合溶液中加入氫氧化銨溶液調節ph值，過濾，得到浸出液；
6、將含co2煙道氣通入氨水吸收塔，得到碳酸氫銨溶液；
7、將所述碳酸氫銨溶液與浸出液混合，進行碳化反應，得到納米碳酸鈣；
8、所述碳化反應所產生的氨氣回收至氨水吸收塔，形成封閉的胺循環過程。
9、優選的，所述鎳鐵渣粉的化學成分包括：38~40wt%cao、4~6wt%mgo、24~26wt%?feo、17~18wt%?al2o3、13~17wt%?sio2。
10、優選的，所述鎳鐵渣粉的粒徑≤75μm。
11、優選的，所述氯化銨溶液的濃度為1~4mol/l；所述鎳鐵渣粉與氯化銨溶液的用量比為10g:30~35ml。
12、優選的，所述浸出反應的溫度為50~70℃，時間為45~60min。
13、優選的，所述氫氧化銨溶液的濃度為1~1.2mol/l，調節ph值至10.5~10.8。
14、優選的，所述碳酸氫銨溶液與浸出液的體積比為1:2~2:1；所述含co2煙道氣中co2體積分數為15~20%，所述碳酸氫銨溶液為二氧化碳飽和碳酸氫銨溶液。
15、優選的，所述碳化反應的溫度為65~68℃，時間為45~75min。
16、優選的，所述納米碳酸鈣的純度≥93%，白度≥94%，粒徑50~400nm。
17、本發明提供了一種利用鎳鐵渣捕集二氧化碳胺循環制備納米碳酸鈣的方法，包括浸出、ph調節、co2吸收、碳化反應及循環再生步驟，將鎳鐵渣粉與氯化銨溶液混合后進行浸出反應，得到混合溶液；向混合溶液中加入氫氧化銨調節ph并過濾，獲得浸出液；將含co2煙道氣通入氨水吸收塔進行co2吸收制得碳酸氫銨溶液；將碳酸氫銨溶液與浸出液進行碳化反應，得到高純度納米碳酸鈣，而且碳化反應產生的氨氣回收至吸收塔再利用，形成封閉的胺循環體系。該胺循環方法能夠實現鎳鐵渣中cao的高效利用，同時捕集煙道氣中的co2，所得納米碳酸鈣純度≥93%，白度≥94%，具有粒徑小、分散性好、附加值高的優點。本發明實現了鎳鐵渣的高附加值資源化與二氧化碳減排的協同利用。
18、本發明方法能夠通過優化氯化銨濃度與反應溫度，實現ca2+的高效浸出，同時形成閉式胺循環系統，所得納米碳酸鈣純度高，能有效減少co2排放與鎳鐵渣堆存污染。
19、本發明不僅能夠有效提高鎳鐵渣的利用率，還能改善固廢堆積和二氧化碳排放所造成的環境問題，同時也避免了環境污染和資源浪費，解決現有工藝技術對鎳鐵渣的利用率過低、生產成本高、工藝復雜、產品附加值低、會產生廢氣和廢渣、造成二次污染等問題，本發明制備的納米碳酸鈣產物純度高，成本低，是解決行業降碳固廢利用的有效手段。本發明使合金行業的廢渣資源化利用，變廢為寶，能夠實現鎳鐵渣和二氧化碳的高附加值利用。
20、與現有技技術相比，本發明具有以下有益效果：
21、1）反應體系優化：采用氯化銨體系替代醋酸銨體系，針對鎳鐵渣高cao含量的特點，選擇性浸出ca2+。體系中氯離子對ca具有較強絡合能力，顯著提高浸出效率，礦化率提高約30%。
22、2）co2吸收與再生高效：通過氨水吸收塔吸收煙道氣中co2，形成碳酸氫銨溶液；碳化階段產生的氨氣回流再利用，形成封閉式胺循環體系，整個工藝無廢氣外排，環境友好。
23、3）產品性能優異：所得納米碳酸鈣粒徑分布均勻（50~400nm），晶型主要為方解石結構，白度≥94%，純度≥93%，可用于橡膠、造紙、塑料、涂料等行業。
24、4）資源化利用率高：每噸鎳鐵渣可固定二氧化碳約100~150kg，制得高附加值納米碳酸鈣約200~250kg，同時副產的fe2o3可回收利用，實現廢渣“減量化-無害化-資源化”。
25、5）經濟與環境效益顯著：本方法操作溫和（50~70℃）、反應速率快（約1h完成碳化），能耗低、無廢水廢氣排放，適合工業化連續生產。相較傳統醋酸銨法，工藝成本降低約20%，co2吸收率提高約25%。
26、本發明通過優化浸出與碳化反應條件，實現ca2+高效提取與co2礦化固定，生產出的納米碳酸鈣純度高、白度優良、分散性好。整個系統形成閉路循環，無二次污染，實現了工業固廢資源化與二氧化碳減排的協同利用，具有重要的工業推廣價值與環境意義。
1.一種利用鎳鐵渣捕集二氧化碳胺循環制備納米碳酸鈣的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，以質量百分含量計，所述鎳鐵渣粉的化學成分包括：38~40wt%cao、4~6wt%mgo、24~26wt%?feo、17~18wt%?al2o3、13~17wt%?sio2。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鎳鐵渣粉的粒徑≤75μm。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯化銨溶液的濃度為1~4mol/l；所述鎳鐵渣粉與氯化銨溶液的用量比為10g:30~35ml。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸出反應的溫度為50~70℃，時間為45~60min。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氫氧化銨溶液的濃度為1~1.2mol/l，調節ph值至10.5~10.8。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳酸氫銨溶液與浸出液的體積比為1:2~2:1；所述含co2煙道氣中co2體積分數為15~20%，所述碳酸氫銨溶液為二氧化碳飽和碳酸氫銨溶液。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳化反應的溫度為65~68℃，時間為45~75min。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述納米碳酸鈣的純度≥93%，白度≥94%，粒徑50~400nm。