這篇研究針對環(huán)境污染和可持續(xù)能源系統(tǒng)的雙重挑戰(zhàn)，探討了一種通過鋼渣（鋼鐵生產(chǎn)的副產(chǎn)品）進行的新型CO2固定技術。研究引入了一種使用醋酸（CH3COOH）的超聲增強浸出過程，用以從鋼渣中提取鈣和鎂，從而促進碳酸鈣晶須的合成。結(jié)果顯示，增加超聲功率、提高固液比、提升初始反應溫度以及使用較低濃度的醋酸可以顯著提高鈣和鎂的選擇性浸出率。在超聲條件下的動力學分析揭示了11.45千焦/摩爾的低活化能，表明超聲浸出過程中的反應動力學受表面控制。最終，在嚴格控制的條件下合成了高純度的碳酸鈣晶須：使用400瓦的超聲功率，保持反應溫度在70攝氏度，進行15分鐘的操作，初始溶液pH值為9.2。這種創(chuàng)新方法不僅有助于減少CO2排放，而且促進了鋼渣的再利用，解決了環(huán)境問題并支持了可持續(xù)能源系統(tǒng)。它還強調(diào)了在鋼鐵工業(yè)中整合可持續(xù)實踐的潛力，符合全球在氣候變化緩解和污染減少方面的努力。

最初，超聲波設備（超聲波水浴儀使用的是 Magicube XH-300PE，購自北京祥鵠科技發(fā)展有限公司）。設定功率、溫度和持續(xù)時間。然后，將預先篩分的鋼渣與精確測量濃度的 CH3COOH 溶液充分混合。然后將混合物小心地轉(zhuǎn)移到反應容器中，啟動超聲波反應程序，開始浸出過程。反應完成后，將得到的混合物通過液-固分離程序。這一步驟可有效地將混合物分離成兩種不同的成分：瀝濾液和瀝濾殘渣。本研究調(diào)查了改變以下因素對結(jié)果的影響：(i) 超聲波功率強度，(ii) CH3COOH 含量，(iii) v/w比率、(iv) 浸出溫度和 (v) 浸出時間。其他參數(shù)始終保持不變，但有一個參數(shù)在瀝濾實驗過程中發(fā)生了變化。在浸出實驗過程中改變了一個參數(shù)。超聲波功率強度酸濃度為 0.5 M CH3COOH、在 0.5-4 M 濃度范圍內(nèi)分析酸強度時除外。鋼渣漿的濃度保持在 7.5-50 g/L 的固液比。浸出時間浸出時間為 5 至 60 分鐘，浸出初始溫度為 50 至 80 ℃。為了精確地檢測鈣、鎂、鋁和鐵離子的濃度、采用了耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MAX）進行監(jiān)測和分析?；瘜W成分和礦物組成。X射線衍射、X射線熒光、掃描電子顯微鏡-電子顯微鏡和原位礦物析出分析的幫助下，確認了瀝濾殘渣的化學成分和礦物相組成。