用于碳封存和电沉积锌回收的能源垃圾灰的溶解行为及其在循环经济中的潜力

《ACS ES&T Engineering》:Dissolution Behaviors and Circular Economy Potential of Waste-to-Energy Fly Ash for Carbon Sequestration and Electrodeposited Zn Recovery

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月13日 来源:ACS ES&T Engineering 6.3

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   打开图表查看器 摘要 尽管燃煤发电厂正在逐步被淘汰,

  

尽管燃煤发电厂正在逐步被淘汰,但在向清洁能源转型的过程中,垃圾能源化处理设施依然发挥着重要作用,既能处理废弃物,又能回收能源。本研究提出了一种温和的模块化工艺,可将锌的回收与从垃圾能源化处理产生的飞灰中提取二氧化碳相结合。对原料的分析显示,其钙含量为25重量%,锌含量为1.2重量%。通过两步浸出法——首先用去离子水清洗,然后再用弱酸(pH值为3,使用硝酸)进行浸出——成功将钙和锌分离到不同的流中,使得原始飞灰中的钙锌比为20,而在水溶性部分这一比例上升至223.6,在酸溶性部分则为13.6。在常温条件下,通过电化学方法可从酸性浸出液中去除99%的锌离子,得到的阴极沉积物中锌的含量约为58重量%,可作为进一步提纯的中间原料。随后,对富含钙的流进行碳酸化处理,可得到纯度为77重量%、钙去除效率达99.5%的碳酸钙。将锌的回收与二氧化碳的提取结合在一起,可在同一流程中同时实现金属和碳酸盐的利用,从而减少交叉污染,并与现有的垃圾能源化处理设施保持兼容性。该工艺无需在高度酸性的环境中进行浸出,也不需要高温或复杂的化学分离步骤,因此适合发展为连续流或分阶段反应器配置。通过将资源回收与碳封存相结合,若能与从垃圾能源化处理产生的烟气中捕获的二氧化碳结合使用,这一方法有望实现净负排放。研究结果表明,通过利用这种未被充分利用的废弃物流来生产高附加值产品,垃圾能源化处理有望为实现循环经济目标及碳减排目标做出贡献。

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