Las reservas de carbón de alta calcio en el Este son abundantes y contienen altas cantidades de alcalinos y cenizas de carbón producidas por la combustión, que son un excelente material para la captura de CO2. Usando el método de carbonatación húmeda directa a presión atmosférica y teniendo en cuenta parámetros clave como el flujo de humo, la temperatura y la relación sólido-líquido, se ha estudiado y analizado la carbonatación de las cenizas de carbón de alta calcio para su optimización. Se ha construido un modelo cinético de carbonatación, se han determinado los factores clave y los pasos de control, al mismo tiempo que se ha evaluado el rendimiento de este proceso en la eliminación del cloro y de los metales pesados. El estudio ha revelado que el aumento del flujo de humo y la reducción de la relación sólido-líquido pueden aumentar de manera efectiva la carbonatación por unidad de masa de las cenizas de carbón de alta calcio. En la fase rápida de la carbonatación (0~20 minutos), aunque la baja temperatura favorece el aumento de la carbonatación, el efecto no es significativo. La acción de las cenizas de carbón de alta calcio en la fase rápida de la carbonatación está controlada principalmente por la difusión de la capa sólida, con un coeficiente de correlación de 0.91737 y una energía de activación de 10.36 kJ/mol. La optimización de los mejores parámetros de operación se llevó a cabo mediante un método de superficie de respuesta, con condiciones óptimas de operación de 57.1°C para la temperatura, 2.86 L/min para el flujo de humo, 200.0 g/L para la relación sólido-líquido, alcanzando una carbonatación real promedio del 30.2%. Después del tratamiento de las cenizas de carbón según estos parámetros, el contenido de cloro cumple con los requisitos de la norma JC/T 409—2016 para productos de hormigón pretensado, y las tasas de eliminación de metales pesados tóxicos como el arsénico y el cobre alcanzan el 88.4% y el 55.6%, respectivamente, lo que indica que el proceso posee cierta capacidad de desintoxicación. Por lo tanto, la carbonatación húmeda a presión atmosférica de las cenizas de carbón de alta calcio del Este tiene cierto potencial de aplicación.

Cenizas de carbón; Carbonatación húmeda; Cinética; Optimización del proceso; Metales pesados