用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法专利检索- 电解或电泳工艺;其所用设备专利检索查询-专利查询网

用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法
申请号	CN201710637992.2	申请日	2017-07-31	公开(公告)号	CN107437629A	公开(公告)日	2017-12-05
申请人	四川大学;			发明人	谢和平; 王昱飞; 刘涛;
摘要	本发明公开一种碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，阳离子交换膜将电池分为阳极区和阴极区，阴极区含支持电解液，阳极区含碱性固废与碳酸氢钠形成的浸取液，阴阳极形成通路后，CO2通入阴极电离出H+和HCO3-，H+在阴极还原为H2并循环回阳极氧化为H+，再与阳极液的OH-发生中和，HCO3-和来自阳极区的Na+生成碳酸氢钠。阴极液中碳酸氢钠不断生成并循环至阳极区再浸取固碱，过滤浸取悬浮液，滤液继续用作阳极电解液；同时将消耗了OH-的阳极液循环至阴极区。该方法通过升温可提升电池产电性能，适用于弱碱性固废发电。应用于炼钢行业可同时实现减排、固废处理和发电三个目的，有较高的实用价值。
权利要求	1.一种用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，其特征在于，将阳离子交换膜置于CO2矿化电池容器中，将容器分为阳极区和阴极区，开始反应时，阴极区中加入支持电解液，阳极区加入碱性固废与碳酸氢钠反应后生成的含NaOH的浸取液，连接阴阳电极形成电流通路，将CO2通入阴极区后电离出H+和HCO3-，电离出的H+在阴极上还原为H2，剩下的HCO3-和从阳极区透过来的Na+结合生成NaHCO3，阴极生成的H2循环回阳极并在阳极电极的作用下释放电子氧化为H+，H+与阳极液中OH-发生中和反应。 2.根据权利要求1所述的用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，其特征在于，阳极液中的NaOH不断消耗的同时，阴极液中的NaHCO3不断生成，当阴极液中的NaHCO3上升至大于等于1mol/L后，将其循环至阳极区再次与碱性固废进行浸取反应，随后将阳极区悬浮液进行过滤，滤液继续用作阳极电解液，滤渣烘干后用作建筑材料；同时将消耗了OH-的阳极液循环至阴极区作为阴极电解液。 3.根据权利要求1所述的用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，其特征在于，所述的碱性固废选自电石渣、水泥粉尘、垃圾燃烧废弃物、钢渣、粉煤灰中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，其特征在于，所述的碱性固废为CaO含量低于50％，或者低于30％，或者低于20％，优选低于10％，且不为 0％的碱性固废。 5.根据权利要求1所述的用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，其特征在于，CO2矿化电池反应的温度为10～100℃，优选为35～45℃，更优选为40℃。 6.根据权利要求1所述的用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，其特征在于，所述支持电解液选自NaCl、NaHCO3、NaNO3、Na2SO4溶液中的一种，优选浓度为0.5-5mol/L的NaCl溶液。 7.根据权利要求1所述的用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，其特征在于，阴极电极为金属铂、金属钯或金属镍制成的多孔电极，阳极电极为气体扩散电极。 8.根据权利要求1所述的用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，其特征在于，阳极区、阴极区的溶液采用相对应的溶液储罐储存，并通过循环泵使溶液在阳极区、阴极区与对应储罐之间循环。 9.根据权利要求1所述的用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，其特征在于，CO2通入阴极区的方式采用独立的二氧化碳吸收塔，或者通过鼓泡将CO2通入溶液中。 10.根据权利要求9所述的用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，其特征在于，在0.1-0.2Mpa下将CO2通入阴极区。
说明书全文	用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法技术领域 [0001] 本发明属于电化学领域，具体涉及一种采用碳酸氢钠作为碱性浸取剂促进低碱度工业固碱水解并转变为高浓度碱液，从而增强CO2矿化电池产电性能的方法。背景技术 [0002] 大气中的CO2浓度上升是导致温室效应的主要原因，如何减排CO2，给地球降温已成为全球性的科学难题。目前，将CO2作为废弃物进行封存是一种CO2减排途径，如地质封存和海洋封存等。而将CO2作为化学原料再生燃料或转化为工业化学品则是另一种选择。然而，现有的CO2减排方法仍面临成本高，能耗高的技术难题，降低CO2减排能耗，实现经济性碳减排是全球科学界、工业界的共同目标。从热力学进行分析，化石燃料产生的CO2并不是自然界中能量最低的含碳化合物。自然界中存在大量的固体碳酸盐，这些固体碳酸盐能在自然界中稳定存在上万年甚至上百万年。因此，将CO2进行矿化处理在热力学上是唯一知晓的化学位降低的CO2利用途径。 [0003] 在之前的研究中，本发明人开发了矿化CO2制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法(专利CN201410319920.X)，首次实现了将CO2矿化过程中的化学能直接转换为电能，在世界范围内率先提出并实现了一种输出能量的CO2减排新途径并开发了具有自主知识产权的第一代CO2矿化电池。该方法采用工业碱性废物和氯化钠作为原料，将CO2矿化过程所释放的化学能转化为电能，同时产出高附加值的碳酸氢钠。该方法的最大输出功率密度为5.5W/m2，最大开路电压为0.452V。 [0004] 为了提高CO2矿化电池的性能并优化CO2矿化电池的内部结构，本发明人还开发了利用芒硝作为反应介质增强CO2矿化电池产电性能的方法，利用芒硝溶液中的硫酸根能够与钙离子发生反应生成硫酸钙沉淀，从而促进工业固废形成的碱性溶液中氢氧化钙的水解，提高溶液的pH值，促进CO2矿化产电效率。同时，以减小离子扩散阻力为突破口，设计并制造了新一代的CO2矿化电池。研究表明，在第二代CO2矿化电池中采用芒硝作为反应介质后，电池的开路电压提高至0.552V，最大功率密度提高至34.5W/m2，分别比采用氯化钠和电石渣提高了10.4％和55.4％。 [0005] 理论上，CO2矿化发电技术所用原料可以推广到所有的碱性矿物，包括工业碱性固废(钢渣、水泥粉尘、电石渣、粉煤灰等)，碱性废水(印染废水、造纸工业废水等)，自然碱性矿物(硅灰石、橄榄石、水镁石等)均可作为CO2矿化发电原料。然而，根据本发明人的研究发现，在众多工业碱性固废中，只有电石渣能应用于第一代和第二代CO2矿化电池。电池阳极- -液中的OH会在电极表面不断消耗，因而工业碱性固废中CaO含量和碱性浸取剂浸出OH的能力是影响矿化电池是否可行的重要因素。电石渣中游离CaO含量＞70％，其它工业碱性固废的CaO含量远低于此，因而难以适用于现有CO2矿化发电体系。如果要使CO2矿化电池成为一种大规模处理CO2和固废的技术，就必须对前两代CO2矿化电池加以改进，使其适用于更多的低碱度固废。 [0006] 以钢渣为例，炼钢行业每年会产出大量的CO2(全世界总碳排放量的6-7％；0.28-1吨CO2/生产1吨钢)和钢渣(全球3.15-4.2亿吨/年)，根据碱量估算，潜在发电50亿度。但是钢渣中游离CaO的含量很少(0％-10％)，很难利用钢渣中游离CaO水解生成较强碱性的溶液应用于现有的第一代和第二代CO2矿化发电技术中。然而，若能利用钢渣作为原料进行CO2矿化发电具有以下优势：1、协同利用钢渣和CO2就地进行CO2矿化发电将大大降低矿化原料运输到CO2排放点附近的运输成本，具有潜在低成本的优势；2、钢渣的碳酸化可以改善其机械性能，使其更适合用作建造材料，经过CO2矿化处理后的钢渣是具有工业利用价值的；3、产出的电能可以作为炼钢过程的能源补充。因此，利用钢渣进行CO2矿化发电具有减排CO2、获取电能、处理工业固废的三重作用，显然是一条可望解决能源和环境矛盾，确保可持续发展的极具潜力的途径。 [0007] 因此，充分提取工业碱性固废中的碱性，开发出适用于钢渣等碱性相对较低的固碱原料的新型CO2矿化电池系统，进一步提高产电性能，能使CO2矿化电池具有更强的实际应用价值。发明内容 [0008] 针对现有CO2矿化电池发电技术不能适用于低碱性的工业固废原料的问题，本发明的目的在于提供一种新的CO2矿化发电方法，用碳酸氢钠作为碱性浸取剂充分提取钢渣等碱性相对较低的固废中的碱性，拓宽CO2矿化发电技术的应用领域，并进一步提高CO2矿化电池的产电性能和开路电压。 [0009] 本发明所形成的第三代CO2矿化电池发电技术基于全新的化学反应过程(反应1)： [0010] CO2+Ca(OH)2＝CaCO3+H2OΔG＝-72.62KJ/mol (1) [0011] 具体地，在所述CO2矿化电池内部主要发生的化学反应如下： [0012] 阴极区：2CO2+2H2O+2e-+2Na+→2NaHCO3+H2 (3) [0013] 阳极区：2Ca(OH)2+H2+2HCO3-→2CaCO3+4H2O+e- (4) [0014] 本发明用碳酸氢钠作碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，主要包括：将阳离子交换膜置于CO2矿化电池容器中，将容器分为阳极区和阴极区，开始反应时，阴极区中加入支持电解液，阳极区加入碱性固废与碳酸氢钠反应后生成的含NaOH的浸取液，连接阴阳电极形成电流通路，将CO2通入阴极区后电离出H+和HCO3-，电离出的H+在阴极上还原为H2，剩下的HCO3-和从阳极区透过来的Na+结合生成NaHCO3，阴极生成的H2循环回阳极并在阳极电极的作用下释放电子氧化为H+，H+与阳极液中OH-发生中和反应。 [0015] 碱性固废中的CaO水解为Ca(OH)2与碳酸氢钠反应生成NaOH和CaCO3。 [0016] 在上述的CO2矿化发电方法中，阳极液中的NaOH不断消耗的同时，阴极液中的NaHCO3不断生成，当阴极液中的NaHCO3上升至大于等于1mol/L后，可循环至阳极区再次与工业固碱进行浸取反应，因此，NaHCO3在该CO2矿化发电过程中得以循环利用；随后将阳极区悬浮液进行过滤，滤液继续用作阳极电解液，滤渣烘干后，可作为建筑材料备用；同时将消耗了OH-的阳极液循环至阴极区作为阴极电解液。 [0017] 在阴极区，CO2与H2O反应后电离生成了H+，在阳极区，NaHCO3促进碱性固废电离出- +了OH。因此在阴、阳极之间建立起了pH的差值，在H/H2氧化还原电对的协助下，这个pH差值转变了为阴、阳电极之间的电势差，导通CO2矿化电池的阴阳两极便能实现电流的输出。 [0018] 在采用NaHCO3作为碱性浸取剂的CO2矿化发电方法中，NaHCO3中的HCO3-能与Ca2+结合生成CaCO3沉淀，促进工业固废中的游离CaO水解并转变为高浓度的碱液(反应2)，显著提高CO2矿化发电效率的同时拓展CO2矿化电池对固碱的适用范围。 [0019] NaHCO3的作用：NaHCO3+Ca(OH)2→NaOH+CaCO3+H2O (2) [0020] 在本发明的上述技术方案中，所述的碱性固废可以是工业生产过程中的电石渣、水泥粉尘、垃圾燃烧废弃物、钢渣、粉煤灰中的至少一种。 [0021] 当所述的碱性固废为CaO含量低于50％，或者低于30％，甚至低于20％的工业碱性固废时，本发明的CO2矿化发电方法与前两代CO2矿化发电技术相比，体现出令人吃惊的效果。因为前两代CO2矿化发电技术只能采用CaO含量高于70％的电石渣，而本发明的方法可以将上述CaO含量的工业碱性固废均纳入应用范围。作为一个更令人惊喜的结果，本发明的CO2矿化发电方法可以将CaO含量低于10％的碱性固废，更确切而言，是将CaO含量仅为1.06％的钢渣作为原料用以产电。虽然根据本领域人员的知识所知，因为溶解度的差异，将 2+ - Ca 结合成CaCO3比结合成CaSO4更有利于Ca(OH)2电离出OH ，但是本发明的CO2矿化发电方法竟然能够将CaO含量如此低的固废用于发电，而采用Na2SO4时，CO2矿化电池以钢渣为原料根本不能进行，这样的效果大大超出本领域人员的预期。 [0022] 在本发明的上述技术方案中，所述CO2矿化电池的反应温度通常控制在10-100℃范围内。作为本发明另一个令人惊喜的结果，发明人发现，在采用碳酸氢钠作为碱性浸取剂时，本发明的CO2矿化电池反应温度从25℃升至35～45℃时，最大功率密度显著升高。根据本发明的一个具体实施例，从25℃升至40℃时，最大功率密度由64.55W/m2上升至了76.33W/m2，提升幅度高达18.25％。与此形成鲜明对比的是，当用硫酸钠为浸取剂时，温度对功率密度几乎无影响。根据发明人的分析，这可能与温度升高降低本发明析氢反应的过电位，同时加快了电极的反应速率有关。因此，本发明所述的CO2矿化发电方法，优选其反应温度为35～45℃，更优选为40℃，以提升矿化电池的产电性能。 [0023] 在本发明的上述技术方案中，开始反应时，阴极区中加入支持电解液的目的在于增强溶液导电性能，所述支持电解液可以是NaCl、NaHCO3、NaNO3、Na2SO4中的其中一种，优先选用浓度为0.5-5mol/L的NaCl溶液。 [0024] 在本发明的上述技术方案中，所述的阴极电极为金属铂、金属钯或金属镍制成的多孔电极。 [0025] 在本发明的上述技术方案中，所述阳极电极为气体扩散电极。阳极电极利用阴极电极产生的氢气作为阳极气体扩散电极的氢气来源。具体可以将阴极电极所产生的氢气经氢气缓冲罐进入到阳极电极。 [0026] 在本发明的上述技术方案中，阳极区、阴极区的溶液可以选择采用相对应的的溶液储罐储存，并通过循环泵使溶液在阳极区、阴极区与对应储罐之间循环。 [0027] 在本发明的上述技术方案中，通入CO2的方式可采用独立的二氧化碳吸收塔，也可通过鼓泡将CO2通入溶液中，本领域技术人员可以根据实际电流大小对通入CO2的量进行调控。上述通入CO2均在常压下进行，但适当增加气压有助于反应的快速发生，本发明提供优选压力范围为0.1-0.2Mpa。 [0028] 本发明采用NaHCO3作为碱性浸取剂的CO2矿化发电方法，与现有方法相比，具有如下优势： [0029] 1、维持阴、阳极的pH差值是保证CO2矿化发电能够进行的前提，越大的pH差值能产生越高的开路电压，NaHCO3能与Ca2+反应生成CaCO3沉淀，促进固碱中的游离CaO水解转变为高浓度的碱液，从而提高了CO2矿化电池的产电性能，当阴极液为饱和了H2CO3的NaCl溶液时，阳极区采用1mol/L Na2SO4的开路电压为0.55V，最大功率密度为34.5W/m2，而当阳极区采用1mol/L NaHCO3后，开路电压升高至0.59V，最大功率密度为64.55W/m2，开路电压和最大功率密度分别提高了9.3％和88.0％； [0030] 2、本发明采用升高温度的方式来降低电极反应的过电位，加快电化学的反应速率，进一步提高CO2矿化电池的产电性能，例如，以NaHCO3作为浸取剂的最大产电功率密度由2 2 25℃时的64.55W/m提升至40℃时的76.33W/m，提升幅度高达18.25％； [0031] 3、NaHCO3能更大限度的提取固碱中的碱性，对于CaO含量较低的工业碱性固废，用Na2SO4作浸取剂的CO2矿化电池不能加以应用，但是本发明的矿化电池仍然可以将其用作原料，甚至可以将固废原料范围扩展至含游离CaO仅为1.06％的钢渣； [0032] 4、采用NaHCO3作为弱碱浸取剂，将使CO2矿化发电技术能与炼钢行业的固废处理、CO2减排相结合，实现CO2在靠近排放点的工业区域直接矿化，大大降低矿化原料运输到CO2排放点附近的运输成本，同时对钢渣进行了碳酸化处理，使其机械性能大幅增强，更适用于作为建筑材料，因此实现炼钢厂“钢渣处理-减排CO2-废物综合利用”的一体化技术，是一条可望的解决能源和环境矛盾的可持续发展途径。附图说明 [0033] 图1为本发明采用NaHCO3作为碱性浸取剂的CO2矿化发电方法的反应过程示意图；其中，1-气体扩散电极(阳极)；2-阳离子交换膜；3-析氢阴极；4-氢气缓冲罐； [0034] 图2为实施例1中NaHCO3浸取前后滤渣的XRD图； [0035] 图3为实施例1中NaHCO3浸取后滤渣的TGA图； [0036] 图4为实施例1电石渣与Na2SO4溶液的固液比对电石渣转化率的影响图； [0037] 图5为实施例2在25℃和40℃下测得的电池伏安特性曲线图； [0038] 图6为对比例1在25℃和40℃下测得的电池伏安特性曲线图； [0039] 图7为将本发明的CO2矿化发电方法应用于炼钢行业的固废处理和CO2减排的一体化技术构想示意图。具体实施方式 [0040] 下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步的详细说明。有必要指出的是，以下实施例只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟悉人员根据上述发明内容，对本发明做出一些非本质的改进和调整进行具体实施，是非常容易做到的，因此，这样的改进与调整应仍属于本发明的保护范围。 [0041] 实施例1 [0042] 本实施例采用NaHCO3作为碱性浸取剂的CO2矿化发电方法的化学反应过程参考图1。在作为CO2矿化电池的壳体容器中，由只允许阳离子透过、而能阻止阴离子透过的阳离子交换膜2分隔为阳极区和阴极区两个区域。同时，采用氢气扩散电极1作为阳极电极，采用碳布担载Pt/C的电极3作为阴极电极。配制100ml的1mol/L NaCl和1mol/L NaHCO3的混合溶液，然后逐步向溶液中加入2g电石渣形成悬浊液，并在300rpm的转速下搅拌20min后，将悬浮液进行过滤，滤液以20ml/min的速率在储罐和阳极区之间循环，滤渣在60℃下烘干后，利用XRD和热重天平分析滤渣的组分变化和矿化度，XRD图如图2所示，TGA如图3所示，结果表明电石渣中的游离CaO全部转变为了CaCO3。 [0043] 100ml的饱和碳酸氢钠溶液同样以20ml/min的速率循环泵入CO2矿化电池的阴极区，同时CO2以20ml/min的速率鼓入阴极区。在阴极和阳极之间连接一台电源负载(Itech IT8511)，输出功率通过控制电源负载的电阻值进行调节。在温度为25℃下，设置电流从0mA以2mA/s的速率上升至最大输出电流，此时测得的电池伏安特性曲线表明CO2矿化电池的开2 路电压为0.59V，最大功率密度为64.55W/m ，而第一代CO2矿化电池的开路电压为0.452V，最大功率密度为5.5W/m2，第二代CO2矿化电池的开路电压为0.55V，最大功率密度为34.5W/m2。 [0044] 将1mol/L的NaHCO3用1mol/L的Na2SO4替换作为浸取液，当溶液中电石渣含量为2g/L时，电石渣的转化率也只为85.9％，pH值为12.64；而当电石渣含量达到10g/L时，电石渣转化率进一步下降至56.5％，pH值仅能进一步上升至13.15。图4展示了电石渣与Na2SO4溶液的固液比对电石渣转化率的影响。 [0045] 可见采用NaHCO3作为碱性浸取剂对电石渣碱性的提取较为充分，CaO的转化率达到100％，并且提高了CO2矿化电池的产电性能，明显优于Na2SO4。 [0046] 实施例2 [0047] 本实施例采用NaHCO3作为碱性浸取剂的CO2矿化发电方法的化学反应过程参考图1。在作为CO2矿化电池的壳体容器中，由只允许阳离子透过、而能阻止阴离子透过的阳离子交换膜2分隔为阳极区和阴极区两个区域。同时，采用氢气扩散电极1作为阳极电极，采用碳布担载Pt/C的电极3作为阴极电极。配制100mL的1mol/L NaCl+1mol/L NaHCO3的混合溶液，然后逐步向溶液中加入5g电石渣形成悬浊液，并在200rpm的转速下搅拌50min后，将悬浮液进行过滤，滤液以20ml/min的速率在储罐和阳极区之间循环，滤渣在80℃下烘干后，利用XRD和热重天平分析滤渣的组分变化和矿化度表明电石渣中的游离CaO全部转变为了CaCO3。80ml的饱和碳酸氢钠溶液同样以20ml/min的速率循环泵入CO2矿化电池的阴极区，同时CO2以20ml/min的速率鼓入阴极区。在阴极和阳极之间连接一台电源负载(Itech IT8511)，输出功率通过控制电源负载的电阻值进行调节。 [0048] 在电池反应温度分别为25℃和40℃下，设置电流从0mA以2mA/s的速率上升至最大输出电流，此时测得的电池伏安特性曲线如图5所述，其中5为电压曲线，6为功率密度曲线。结果表明升温前后CO2矿化电池的开路电压稳定在0.59V，而最大功率密度从常温时的 64.55W/m2进一步提升至76.33W/m2。随着温度升至40℃，以NaHCO3作为碱性浸取剂的CO2矿化电池的产电性能得到提升。 [0049] 对比例1 [0050] 采用与实施例2类似的方法，用Na2SO4代替NaHCO3作为碱性浸取剂，在电池反应温度分别为25℃和40℃下，设置电流从0mA以2mA/s的速率上升至最大输出电流，此时测得的电池伏安特性曲线如图6所述，其中5为电压曲线，6为功率密度曲线。结果表明升温前后CO2矿化电池的开路电压从0.55V降低至0.52V，而最大功率密度分别为34.49W/m2和34.67W/m2。可见，以Na2SO4作为碱性浸取剂的CO2矿化电池，产电性能受温度影响不大。 [0051] 实施例3 [0052] 本实施例采用NaHCO3作为碱性浸取剂的CO2矿化发电方法的化学反应过程参见图1。在作为CO2矿化电池的壳体容器中，由只允许阳离子透过、而能阻止阴离子透过的阳离子交换膜2分隔为阳极区和阴极区两个区域。同时，采用氢气扩散电极1作为阳极电极，采用碳布担载Pt/C的电极3作为阴极电极。采用游离CaO含量仅为1.06％的钢渣为原料，将200g钢渣加入100ml的0.2mol/L NaHCO3溶液后，在300rpm的转速下搅拌20min，将悬浮液进行过滤，浸取的滤液以20ml/min的速率在储罐和阳极区之间循环用于产电性能和连续产电的测试。阴极区加入80ml浓度为1mol/L的碳酸氢钠溶液，同样以20ml/min的速率循环泵入CO2矿化电池的阴极区，同时CO2以20ml/min的速率鼓入阴极区。将电解液持续通入电池后，将CO2矿化电池的阴、阳两极与电子负载相连(Itech,IT8511)，控制电子负载使电流保持在10mA，测定和记录电池的输出功率，直至不再对外产电。实验结果表明，采用NaHCO3作为浸取剂，使得200g游离CaO仅为1.06％的钢渣也能矿化发电5.66J。 [0053] 对比例2 [0054] 采用与实施例3类似的方法，用Na2SO4代替NaHCO3作为碱性浸取剂，同样采用游离CaO含量仅为1.06％的钢渣为原料，控制电子负载使电流保持在10mA，测定和记录电池的输出功率。结果表明，反应最初电子负载的电流能在一瞬间达到设定的10mA并在几秒钟之内迅速降低至0，排除反应最初的非稳态响应的影响，可以认为采用Na2SO4作为碱性浸取剂并不能有效提取极低游离CaO含量的固废中的碱性用于CO2矿化发电。 [0055] 根据上述可知，虽然用NaHCO3和Na2SO4作浸取剂，其阴离子均能在阳极区与工业碱性固废反应，将Ca2+结合生成沉底，促进OH-的形成，用于电石渣为原料的CO2矿化电池进行发电，但是对于CaO含量较低的固废，例如钢渣，Na2SO4作浸取剂是无法实现CO2矿化发电的，而本发明用NaHCO3作碱性浸取剂的方法则获得了出乎意料的效果。 [0056] 基于本发明的研究成果，可以将本发明的方法应用于炼钢行业的固废处理、CO2减排中，就地取材，就地处理，实现如图7所示的炼钢厂“钢渣处理-减排CO2-废物综合利用”的一体化技术。 [0057] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非对本发明的范围进行限定。在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

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