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公开(公告)号：CN106745095B
公开(公告)日：2018-03-09
申请号：CN201710060560.X
申请日：2017-01-25
申请人： 四川大学
摘要： 本发明公开了一种利用芒硝和白云石为原料制取纯碱联产石膏和碱式碳酸镁的方法，发明的基本思路是通过膜电解促进反应进行的同时实现产物的分离，将多个反应过程融入同一个反应体系，在低电压常温常压下制取纯碱，同时根据钙、镁离子与不同阴离子结合产生沉淀溶解度的巨大差异设计了优化的工艺方案，使制碱过程中的副产物转变为高附加值的产物，在分别制取纯碱、石膏、碱式碳酸镁的过程中不产生任何三废。本发明解决了传统化学方法制取纯碱，氯离子无法利用、钠离子的利用率低的问题，实现了低能耗高效率的纯碱生产，为化学方法制取纯碱提供了一种全新的方法，克服了现有技术纯碱制取方法存在的能耗高、环境污染大、效率低、副产物附加值低的问题。
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公开(公告)号：CN107437629A
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201710637992.2
申请日：2017-07-31
申请人： 四川大学
IPC分类号： H01M8/22 , H01M8/0612 , C25B5/00
CPC分类号： H01M8/22 , C25B5/00 , H01M8/0631
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。
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公开(公告)号：CN104131311B
公开(公告)日：2016-10-19
申请号：CN201410319920.X
申请日：2014-07-07
申请人： 四川大学
IPC分类号： C25B5/00
CPC分类号： C25B5/00 , C25B1/14 , C25B9/08 , H01M4/925 , H01M4/926 , H01M8/0693 , Y02E60/366
摘要： 本发明公开了一种矿化CO2制取碳酸氢钠或碳酸钠对外输出电能的方法，在由阴离子交换膜和阳离子交换膜隔成的正极区、中间区和负极区内，分别加入碱性物料、钠盐和碳酸氢钠，连接正负电极形成电流通路，钠盐分解形成的阴离子和钠离子在电流作用下分别通过阴、阳离子交换膜进入到正、负极区，在正极区进行中和反应，在负极区通入的CO2转化为碳酸氢根与钠离子生成碳酸氢钠，利用正负极区pH值差形成的电势，正极区发生的酸碱中和反应和负极区发生的CO2矿化反应所释放的能量以H2作为媒介转变为电能对外输出，反应完成后在负极区得到碳酸氢钠，或经进一步处理得到碳酸钠。本发明在低能耗、原料利用率高、环境污染小的情况下制取纯碱的同时对外输出电能。
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公开(公告)号：CN103693659B
公开(公告)日：2015-06-10
申请号：CN201310558115.8
申请日：2013-11-11
申请人： 四川大学
摘要： 本发明属于钾肥生产与CO2减排综合领域，提供一种生产氯化钾同时矿化固定CO2的方法。其工艺步骤如下：（1）以钾长石、氯化钙、煤为原料，配料、球磨并压制成型或造球；（2）将型料或料球从回转窑的窑尾送入回转窑，将空气从窑头送入回转窑，控制型料或料球在800～1000℃区间的停留时间为20～40min；（3）将焙烧料粉碎并加水进行水浸提钾；（4）将浸钾渣加水调浆并通入CO2进行矿化反应；（5）当浸钾液的波美度≤29时，将其返回用于焙烧料中钾的浸出，当浸钾液的波美度＞29时，将其蒸发浓缩至波美度为42～42.5，然后降温进行氯化钾结晶；（6）将提钾母液降温进行氯化钙结晶，固液分离得氯化钙和提钙母液。
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公开(公告)号：CN102701253A
公开(公告)日：2012-10-03
申请号：CN201210188734.8
申请日：2012-06-08
申请人： 四川大学
摘要： 本发明公开了一种高温法联产富钾溶液的CO2矿化方法，其主要内容包括：将粉碎的富含钾长石的矿石粉末与氯化钙充分混合均匀，于不低于600℃温度下进行转化反应；将充分转化反应后的物料置于反应器中加入水，通入CO2，在CO2分压为0.3~15MPa，温度为50~350℃的条件下矿化反应；将充分矿化反应后的料液送入分离设备进行固液分离，液相为富含钾离子的富钾溶液，固相为含有碳酸钙的矿化产物。采用本发明的工艺方法矿化CO2，矿石中钾长石组分的转化率可达96%，较之在先开发出的联产富钾溶液CO2矿化方法最高转化率13%提高了6.3倍多。
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公开(公告)号：CN110311146B
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN201910535403.9
申请日：2019-06-19
申请人： 四川大学
摘要： 本发明是一种利用有机物作催化剂的二氧化碳矿化发电方法，在阴极区加入NaHCO3和有机物N的混合溶液作为阴极电解液，阳极区加入NaOH和有机物N的还原态NH2的混合溶液作为阳极电解液且为反应原料，在阳极电极和阴极电极之间联通负载。阴极电解液中，有机物N与H+生成为还原态NH2，碳酸根与透过阳离子交换膜到达阴极区的钠离子结合生成碳酸钠；在阳极电极上，还原态NH2氧化生成氧化态物质有机物N，H+与OH‑离子结合生成H2O；将反应后的阳极液泵入吸收塔，与鼓入的CO2生成NaHCO3溶液，将含有NaHCO3和有机物N的混合溶液泵回阴极区。阴极区生成的碳酸钠和还原态NH2混合溶液与等物质量的Ca(OH)2混合搅拌，经静置、过滤、沉淀、烘干得高纯CaCO3，溶液泵回阳极区继续产电。
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公开(公告)号：CN110311146A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910535403.9
申请日：2019-06-19
申请人： 四川大学
摘要： 本发明是一种利用有机物作催化剂的二氧化碳矿化发电方法，在阴极区加入NaHCO3和有机物N的混合溶液作为阴极电解液，阳极区加入NaOH和有机物N的还原态NH2的混合溶液作为阳极电解液且为反应原料，在阳极电极和阴极电极之间联通负载。阴极电解液中，N与H+生成为NH2，碳酸根与透过阳离子交换膜到达阴极区的钠离子结合生成碳酸钠；在阳极电极上，NH2氧化生成还原态物质N，H+与OH-离子结合生成H2O；将反应后的阳极液泵入吸收塔，与鼓入的CO2生成NaHCO3溶液，将含有NaHCO3和有机物N的混合溶液泵回阴极区。阴极区生成的碳酸钠和有机物NH2混合溶液与等物质量的Ca(OH)2混合搅拌一小时，静置，过滤，沉淀烘干，沉淀为高纯CaCO3，溶液则为NaOH和有机物NH2的混合溶液，泵回阳极区继续产电。
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公开(公告)号：CN108728860B
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201810276012.5
申请日：2018-03-30
申请人： 四川大学
摘要： 本发明提供一种核黄素促进低浓度CO2电化学捕集的方法，属于CO2电化学捕捉技术领域。所述方法为将阳离子交换膜置于电解槽中，阴极区加入FMN溶液及碳酸氢钾溶液，阳极区加入FMNH2溶液和碳酸氢钾溶液，并在阳极电极和阴极电极之间施加直流电源：FMN在阴极得到两个电子，从KHCO3溶液接收两个质子形成还原态的FMNH2，生成的CO32‑进入溶液后用于吸收低浓度CO2；FMNH2在阳极释放出电子并恢复到其氧化态FMN，质子在离开FMNH2后与溶液中的KHCO3反应，释放出高纯度的CO2。通过本发明方法实现对低浓度CO2捕集，当电流密度在10mAcm‑2时对CO2捕集的平均电压仅为0.065V，捕集每吨CO2的能耗仅约为80KWh，而现有的通过MEA再生的化学吸收法捕集每吨CO2的能耗约为370～510KWh，可以节能75％以上。
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公开(公告)号：CN109326836A
公开(公告)日：2019-02-12
申请号：CN201710637843.6
申请日：2017-07-31
申请人： 四川大学
IPC分类号： H01M10/42 , H01M10/0563
摘要： 本发明公开一种利用芒硝增强CO2矿化电池产电性能的方法及其电池，阳离子交换膜将电池容器分隔为阳极区和阴极区，阳极区为含芒硝和氢氧化钙的溶液，阴极区为碳酸氢钠溶液，电通路形成后将CO2通入阴极区电离出H+和HCO3-，H+在阴极还原为H2并循环回阳极被氧化为H+，再与氢氧化钙电离出的OH-中和，HCO3-和阳极区透过来的Na+生成碳酸氢钠，Ca2+与芒硝的硫酸根生成硫酸钙沉淀，阴极区的碳酸氢钠移出过滤得到碳酸氢钠固体，或进一步烘干得到碳酸钠固体；阳极区产生的硫酸钙处理后可作为水泥生产的原料。本发明用资源丰富的芒硝为反应介质替代氯化钠，提高CO2矿化电池的产电性能和开路电压，且大大简化了电池结构。
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公开(公告)号：CN107437629B
公开(公告)日：2018-06-01
申请号：CN201710637992.2
申请日：2017-07-31
申请人： 四川大学
IPC分类号： H01M8/22 , H01M8/0612 , C25B5/00
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。
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