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公開番号2024155230
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023069780
出願日2023-04-21
発明の名称炭酸ガスの固定化方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人,個人
主分類B01D 53/14 20060101AFI20241024BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】効率的な炭酸ガスの固定化方法を提供する。
【解決手段】アルカリ土類金属を含有する物質aを、強酸および弱塩基の塩を含有する水溶液bに接触させて、アルカリ土類金属を含有する抽出液cを得る。抽出液cに、炭酸ガスを含有する気体eを接触させて、アルカリ土類金属の炭酸塩fを生成させる。抽出液cに気体eを接触させる際に、抽出液cのpHをモニタリングし、抽出液のpHに基づいて、炭酸塩fが生成する反応が終了したか否かを判断する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アルカリ土類金属を含有する物質ａを、強酸および弱塩基の塩を含有する水溶液ｂに接触させて、アルカリ土類金属を含有する抽出液ｃを得て、
前記抽出液ｃに、炭酸ガスを含有する気体ｅを接触させて、アルカリ土類金属の炭酸塩ｆを生成させる、炭酸ガスの固定化方法であって、
前記抽出液ｃに前記気体ｅを接触させる際に、前記抽出液ｃのｐＨをモニタリングし、前記抽出液のｐＨに基づいて、前記炭酸塩ｆが生成する反応が終了したか否かを判断する、炭酸ガスの固定化方法。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記反応が終了したと判断した後に、前記抽出液ｃに対する前記気体ｅの供給を停止する、請求項１に記載の炭酸ガスの固定化方法。
【請求項３】
前記抽出液ｃのｐＨが６．０以上７．５以下である場合に、前記反応が終了したと判断する、請求項１または２に記載の炭酸ガスの固定化方法。
【請求項４】
前記抽出液ｃに前記気体ｅを接触させる前に、前記抽出液ｃの初期ｐＨを調整する、請求項１または２に記載の炭酸ガスの固定化方法。
【請求項５】
前記抽出液ｃの初期ｐＨを８．０以上に調整する、請求項４に記載の炭酸ガスの固定化方法。
【請求項６】
前記抽出液ｃの初期ｐＨを１０．０以下に調整する、請求項５に記載の炭酸ガスの固定化方法。
【請求項７】
前記物質ａが鉄鋼スラグである、請求項１または２に記載の炭酸ガスの固定化方法。
【請求項８】
アルカリ土類金属を含有する物質ａを、強酸および弱塩基の塩を含有する水溶液ｂに接触させて、アルカリ土類金属を含有する抽出液ｃを得て、
前記抽出液ｃに、炭酸ガスを含有する気体ｅを接触させて、アルカリ土類金属の炭酸塩ｆを生成させる、炭酸ガスの固定化方法であって、
前記抽出液ｃに前記気体ｅを接触させる前に、前記抽出液ｃの初期ｐＨを調整する、炭酸ガスの固定化方法。
【請求項９】
前記抽出液ｃの初期ｐＨを８．０以上に調整する、請求項８に記載の炭酸ガスの固定化方法。
【請求項１０】
前記抽出液ｃの初期ｐＨを１０．０以下に調整する、請求項９に記載の炭酸ガスの固定化方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸ガスの固定化方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
地球温暖化対策としての炭酸ガス（ＣＯ
２
）排出削減などの観点から、従来、炭酸ガスの固定化に関する研究開発が行なわれている。
炭酸ガスを固定化する方法としては、化学的固定化法、生物的固定化法、隔離貯留法などが挙げられる。これらのうち、化学的固定化法（例えば、特許文献１）は、液中に浸出させたアルカリ土類金属を、炭酸ガスと接触させ、炭酸塩化する方法であり、生成する炭酸塩は安定かつ無害であることから、有望な方法と考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－９７０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
化学的固定化方法では、例えば、アルカリ土類金属を含有する物質ａを、強酸および弱塩基の塩を含有する水溶液ｂに接触させて、アルカリ土類金属（例えばカルシウム）を含有する抽出液ｃを得る。
次いで、得られた抽出液ｃに、炭酸ガスを含有する気体ｅを供給して、接触させる。これにより、炭酸ガスが、抽出液ｃのアルカリ土類金属と反応して、炭酸塩ｆ（例えば、炭酸カルシウム）が生成する。こうして、炭酸ガスが固定化される。
【０００５】
ところで、従来は、抽出液ｃに対して、気体ｅ（炭酸ガス）を過剰に供給する場合がある。すなわち、従来は、抽出液ｃのアルカリ土類金属と炭酸ガスとの反応（炭酸塩ｆが生成する反応）の終点を十分に見極めておらず、それ以上は炭酸ガスが反応しない状態に達しても、気体ｅ（炭酸ガス）の供給を継続する場合がある。
【０００６】
また、従来、抽出液ｃのアルカリ土類金属（例えばカルシウム）が反応し尽くすよりも早く、気体ｅの炭酸ガスが反応しなくなる場合がある。
【０００７】
いずれの場合も、単位時間（例えば１日）あたりに固定化できる炭酸ガスの量が相対的に減少するので、非効率的である。
【０００８】
そこで、本発明は、効率的な炭酸ガスの固定化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の［１］～［１１］を提供する。
［１］アルカリ土類金属を含有する物質ａを、強酸および弱塩基の塩を含有する水溶液ｂに接触させて、アルカリ土類金属を含有する抽出液ｃを得て、上記抽出液ｃに、炭酸ガスを含有する気体ｅを接触させて、アルカリ土類金属の炭酸塩ｆを生成させる、炭酸ガスの固定化方法であって、上記抽出液ｃに上記気体ｅを接触させる際に、上記抽出液ｃのｐＨをモニタリングし、上記抽出液のｐＨに基づいて、上記炭酸塩ｆが生成する反応が終了したか否かを判断する、炭酸ガスの固定化方法。
［２］上記反応が終了したと判断した後に、上記抽出液ｃに対する上記気体ｅの供給を停止する、上記［１］に記載の炭酸ガスの固定化方法。
［３］上記抽出液ｃのｐＨが６．０以上７．５以下である場合に、上記反応が終了したと判断する、上記［１］または［２］に記載の炭酸ガスの固定化方法。
［４］上記抽出液ｃに上記気体ｅを接触させる前に、上記抽出液ｃの初期ｐＨを調整する、上記［１］～［３］のいずれかに記載の炭酸ガスの固定化方法。
［５］上記抽出液ｃの初期ｐＨを８．０以上に調整する、上記［４］に記載の炭酸ガスの固定化方法。
［６］上記抽出液ｃの初期ｐＨを１０．０以下に調整する、上記［５］に記載の炭酸ガスの固定化方法。
［７］上記物質ａが鉄鋼スラグである、上記［１］～［６］のいずれかに記載の炭酸ガスの固定化方法。
［８］アルカリ土類金属を含有する物質ａを、強酸および弱塩基の塩を含有する水溶液ｂに接触させて、アルカリ土類金属を含有する抽出液ｃを得て、上記抽出液ｃに、炭酸ガスを含有する気体ｅを接触させて、アルカリ土類金属の炭酸塩ｆを生成させる、炭酸ガスの固定化方法であって、上記抽出液ｃに上記気体ｅを接触させる前に、上記抽出液ｃの初期ｐＨを調整する、炭酸ガスの固定化方法。
［９］上記抽出液ｃの初期ｐＨを８．０以上に調整する、上記［８］に記載の炭酸ガスの固定化方法。
［１０］上記抽出液ｃの初期ｐＨを１０．０以下に調整する、上記［９］に記載の炭酸ガスの固定化方法。
［１１］上記物質ａが鉄鋼スラグである、上記［８］～［１０］のいずれかに記載の炭酸ガスの固定化方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、効率的な炭酸ガスの固定化方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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