郑旭帆，杜 艺,2，苗恩东，熊 卓，赵永椿，张军营

(1.华中科技大学 煤燃烧国家重点实验室，湖北 武汉 430074；2.西北大学 地质学系，陕西 西安 710069)

0 引 言

随着我国工业化进程的加快，人民生活水平不断提高，城市固体废弃物产量逐年升高，《2019年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》显示，2018年我国200个大中城市生活固体废弃物产量高达2.1亿t[1]。我国城市固体废弃物的处理方法主要包括填埋、焚烧和堆肥等，其中焚烧具有明显的减量化和能源化优势，减量化可达90%，余热可用于发电供热，因此焚烧越来越广泛地应用于城市固体废弃物处理[2-3]。在城市固体废弃物焚烧过程中，产生的飞灰一般占固体废弃物焚烧量的3%左右，据此计算我国全年飞灰的产量达700万t[4]，属于危险固体废弃物[5]，必须经过处理才可填埋，利用固体废弃物焚烧飞灰碳酸化隔离CO2以及降低飞灰毒性是发展方向之一。

1986年Reddy最早提出利用含钙镁矿石进行碳酸化反应试验[6-8]。LACKNER等[9-10]进行了矿物碳酸化反应的热力学计算，得到了反应的最佳温度和压力区间，在1×105Pa压力下，当温度低于1 160 K时反应能自发进行。王宗华等[11]对不同矿物碳酸化反应进行了热力学分析，结果表明对于矿物碳酸化，硅灰石优于蛇纹石，蛇纹石优于镁橄榄石；当反应压力较高和温度低于500 K时，矿物隔离CO2有非常好的商业应用前景。ZHAO等[12]研究了天然水镁石在H2O和稀HCl中的碳酸化作用差异，证明了碳酸化反应不会通过气态CO2和固态水镁石之间的非均相反应进行。……