GOSPODARKA SUROWCAMI MINERALNYMI Tom 24 2008 Zeszyt 1/1 ALICJA ULIASZ-BOCHEÑCZYK* Wi¹zanie CO 2 w u lach hutniczych na drodze mineralnej karbonatyzacji Czêœæ 1. Metody wi¹zania CO 2 na drodze bezpoœredniej i poœredniej karbonatyzacji Wprowadzenie Emisja ditlenku wêgla jest jednym z najwa niejszych problemów zwi¹zanych z ochron¹ œrodowiska. W Polsce problem ten sta³ siê szczególnie istotny od czasu podpisania przez Polskê Protoko³u z Kyoto. Równie wprowadzenie systemu handlu uprawnieniami do emisji CO 2 spowodowa³o intensyfikacjê zainteresowania tym problemem. Dotyczy to przede wszystkim najwiêkszych emitentów CO 2, takich jak: elektrownie i elektrociep³ownie, huty, cementownie itd. Istnieje wiele mo liwoœci sekwestracji CO 2, jednym z kierunków badañ jest sekwestracja na drodze mineralnej karbonatyzacji. Idea unieszkodliwiania CO 2 na drodze mineralnej karbonatyzacji opiera siê na reakcji CO 2 z tlenkami metali, w wyniku której powstaj¹ nierozpuszczalne wêglany. W reakcji karbonatyzacji CO 2 reaguje z tlenkami metali takich, jak np.: magnez, wapñ lub elazo i tworz¹ siê wêglany oraz wydziela siê ciep³o w ró nych iloœciach (IPCC 2005). Mineralna karbonatyzacja jest metod¹ bezpieczn¹ ekologicznie, poniewa w wyniku zachodz¹cych procesów CO 2 jest trwale wi¹zane w formie wêglanów. Mineralna karbonatyzacja mo e byæ przeprowadzana metod¹ bezpoœredni¹ lub poœredni¹ (Huijgen, Comans 2003). W metodzie bezpoœredniej (jednoetapowej) minera³ lub odpad poddawany jest bezpoœrednio karbonatyzacji. W metodzie poœredniej (dwuetapowej), sk³adniki reaktywne s¹ wstêpnie ekstrahowane z matrycy mineralnej, a nastêpnie poddawane reakcji z CO 2. * Dr in., Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energi¹ PAN, e-mail: aub@min-pan.krakow.pl
80 Do mineralnej karbonatyzacji mog¹ byæ stosowane minera³y naturalne lub odpady. Szczególnie interesuj¹ce jest zastosowanie odpadów do wi¹zania CO 2. Do wi¹zania CO 2 mog¹ byæ stosowane sta³e nieorganiczne odpady alkaliczne zawieraj¹ce CaO i MgO w takiej formie, która mo e reagowaæ z CO 2 (Huijgen, Comans 2005). W porównaniu z zastosowaniem surowców naturalnych, odpady maj¹ przede wszystkim tê przewagê, e nie ponosi siê kosztów zwi¹zanych z ich pozyskaniem. Dodatkow¹ zalet¹ stosowania odpadów jest fakt, e karbonatyzacja przy ich zastosowaniu jest procesem szybszym ni w przypadku wykorzystania naturalnych minera³ów. Zastosowanie odpadów do mineralnej karbonatyzacji posiada jeszcze tê zaletê, e czêsto powstaj¹ one w zak³adzie bêd¹cym zarazem Ÿród³em emisji CO 2, jak w przypadku elektrowni i hut, co eliminuje dodatkowe koszty transportu. Odpadami, które s¹ interesuj¹cym materia³em do wi¹zania CO 2 s¹ u le hutnicze. Nale y podkreœliæ, e hutnictwo elaza i stali jest zaliczane do wiêkszych przemys³owych Ÿróde³ emisji CO 2 wkategorii Procesy przemys³owe (Tarkowski, Uliasz-Misiak 2004). Emisja CO 2 z produkcji elaza i stali w 2005 r. wynios³a 2 807,16 Gg (Krajowa 2007). W Polsce u le z hutnictwa elaza i stali s¹ zaliczane, wed³ug Rozporz¹dzenia Ministra Œrodowiska z dnia 27 wrzeœnia 2001 r. w sprawie katalogu odpadów (Dz.U. nr 112, poz. 1206), do grupy odpadów z procesów termicznych (kod 10) do podgrupy odpady z hutnictwa elaza i stali (kod 10 02), rodzaj odpadów u le z procesów wytapiania (wielkopiecowe, stalownicze) (kod 10 02 01). Do sekwestracji CO 2 mog¹ byæ stosowane u le z hutnictwa elaza i stali (Teir i in. 2007; Hujigen 2007; Hujigen i in. 2004; Kodama i in. 2006; Zevenhoven, 2006; Hujigen, Comans 2004). 1. Wi¹zanie CO 2 w u lach Ze wzglêdu na wysok¹ zawartoœæ CaO do sekwestracji CO 2 zosta³y zaproponowane u le hutnicze (Johnson 2000; Hujigen i in. 2004; Stolaroff i in. 2005; Kodama i in. 2006; Hujigen 2007). Teoretycznie potencjalna zdolnoœæ u li hutniczych przy zawartoœci Ca w granicach 222,0 312,5 g/kg i zawartoœci Mg w granicach 45,0 73,1 g/kg szacowana jest do sekwestracji CO 2 na poziomie 325,2 407,1 g/kg (Huijgen i in. 2004). Wi¹zanie CO 2 w u lach mo e byæ prowadzone na drodze karbonatyzacji bezpoœredniej poprzez wi¹zanie w zawiesinie odpadowo-wodnej (Johnson 2000; Huijgen 2007; Huijgen i in. 2004) lub na drodze karbonatyzacji poœredniej (Kodama i in. 2006; Teir 2007). W przypadku karbonatyzacji bezpoœredniej, karbonatyzacja Ca ma miejsce w dwóch kolejnych etapach; rozpuszczania i wytr¹cania. Po pocz¹tkowej szybkiej karbonatyzacji Ca(OH) 2 obecnego w u lach stalowniczych, Ca z glinokrzemianów dyfunduje w kierunku powierzchni i jest nastêpnie wymywany:
CaSiO 3 (s) + 2H + (aq) 2Ca +2 (aq) + SiO 2 (s) + 2H 2 O(l) (1) Wapñ w roztworze karbonizuje i wytr¹ca siê jako kalcyt na zewnêtrznej powierzchni ziaren popio³u: Ca +2 (aq) + CO 3 (aq) CaCO 3 (s) + H + (aq) (2) W warunkach naturalnych reakcja chemiczna dzia³ania CO 2 na krzemiany wapniowe przebiega bardzo powoli (Ma³olepszy 1989) dlatego proces ten wymaga odpowiednich warunków dla szybszego przebiegu reakcji, takich jak temperatura oko³o 200 C i ciœnienie oko³o 2 MPa. u le stalownicze charakteryzuj¹ siê wysok¹ zawartoœci¹ CaO. W wyniku hydratacji tych u li powstaj¹ miêdzy innymi portlandyt (Ca(OH) 2 ) i uwodnione krzemiany wapniowe (faza C-S-H), oraz ettringit (3CaO Al 2 O 3 3CaSO 4 32H 2 O). Podstawowymi reakcjami dla procesu karbonatyzacji u li stalowniczych s¹ nastêpuj¹ce reakcje (Huijgen i in. 2007): Ca(OH) 2 +CO 2 CaCO 3 +H 2 O (3) 81 1 3 (3CaO Al 2O 3 3CaSO 4 32H 2 O+CO 2 (4) CaCO 3 +CaSO 4 2H 2 O+ 2 3 Al(OH) 3 + 23 3 H 2O CaO nsio 2 mh 2 O(C-S-H)+CO 2 CaCO 3 +SiO 2 +mh 2 O (5) 1.1. Karbonatyzacja bezpoœrednia Badania dotycz¹ce mo liwoœci zastosowania bezpoœredniej karbonatyzacji by³y prowadzone na u lach z produkcji stali nierdzewnej, granulowanych u lach wielkopiecowych (Johnson 2000), u lach stalowniczych (Huijgen i in. 2004; Huijgen 2007). Mineralna karbonatyzacja u li z produkcji stali nierdzewnej o zawartoœci CaO 46,66% oraz MgO 9,75% przeprowadzana by³a na zawiesinach o stosunku w/s (woda/suchych sk³adników) od 0,1 do 0,2 (Johnson 2000). Badania by³y prowadzone przy zastosowaniu czystego CO 2 i przy ciœnieniu 0,3 MPa. Okreœlono iloœæ zwi¹zanego CO 2 na podstawie przyrostu masy próbek po procesie karbonatyzacji. Najwiêkszy przyrost masy wynosz¹cy 20%, a tym samym najwiêcej CO 2 zosta³o zwi¹zane przez próbki zawiesin u lowo-wodnych przy w/s = 0,125. Najni szy oko³o 7,5% przyrost masy stwierdzono przy w/s = 0,2.
82 Dla u li wielkopiecowych o zawartoœci 41,38% CaO i 6,84% MgO badania wykaza³y stosunkowo niski, bo wynosz¹cy oko³o 3% przyrost masy (Johnson 2000). Dla zawiesin u lowo-wodnych o sk³adach opartych na u lach stalowniczych o zawartoœciach CaO 31,7% i MgO 6,0%, badania prowadzono w ró nych warunkach temperatury, ciœnienia, czasu i w/s (Huijgen i in. 2004; Huijgen 2007). Stwierdzono, e czynnikami maj¹cymi najwiêkszy wp³yw na konwersjê Ca maj¹ przede wszystkim temperatura i czas prowadzenia reakcji, uziarnienie oraz stosunek w/s. Wzrost temperatury z 25 do 175 C znacz¹co zwiêksza konwersjê Ca. Dane uzyskane w zakresie temperatur 50 do 175 C mog¹ byæ opisywane równaniem Arrheniusa. Powy ej 175 C konwersja wykazuje odchylenie od równania Arrheniusa i w rezultacie najlepsza szybkoœæ reakcji osi¹gana jest w temperaturze oko³o 200 C. Powy ej 200 C stwierdzono spadek konwersji. Zachowanie to mo e byæ t³umaczone zmniejszeniem siê rozpuszczalnoœci CO 2 w wodzie w wy szych temperaturach. Czynnikiem powoduj¹cym wzrost konwersji oraz szybkoœci reakcji jest równie mielenie. Redukcja wielkoœci ziaren z 2 mm do poni ej 38 m powoduje wzrost konwersji z 24 do 74%. Badania wykaza³y, e w pierwszych 2 minutach procesu ponad 40% wapnia ulega karbonatyzacji. Przy przed³u eniu czasu procesu do 30 minut karbonatyzacji ulega jedynie dodatkowo 13% CaO. Maksymaln¹, ponad 70% konwersjê Ca uzyskano dla zawiesin sporz¹dzonych na u - lach o uziarnieniu poni ej 38 m w temperaturze 200 C, ciœnieniu CO 2 2,0 MPa i w czasie 15 minut. Inn¹ metodê wi¹zania CO 2 przy zastosowaniu u li hutniczych zaproponowali Stolaroff i in. (2005). System sekwestracji CO 2 sk³adaj¹cy siê z dwóch równoleg³ych warstw, z których jedna jest odwadniania i wy³adowywana, a druga w tym samym czasie pracuje. Przez system cyrkuluje roztwór wodny w sposób ci¹g³y, który jest rozpylany z 10 m powy ej warstwy u la. Roztwór przenika przez warstwê odpadów i jest zbierany w studzienkach. Roztwór nasycony Ca(OH) 2 jest pompowany z powrotem przez rozpylacz, poch³aniaj¹c CO 2 z powietrza w trakcie spadania. Z roztworu wytr¹ca siê CaCO 3 w warstwie. Warstwa odpadów powinna zajmowaæ powierzchniê hektara i mieæ 10 m wysokoœci. Iloœæ CO 2, która mo e byæ wychwycona i zwi¹zana przez proponowany system zosta³a oszacowana na 32 kt CO 2 na rok, a w wyniku mineralnej karbonatyzacji powstanie 73 kt CaCO 3 w ci¹gu roku. System zu ywa oko³o 140 kt u li. W proponowanym systemie mog¹ byæ równie wykorzystane odpady betonowe. 1.2. Karbonatyzacja poœrednia Mineralna karbonatyzacja poœrednia dla u li stalowniczych zosta³a przebadana przy zastosowaniu dwóch substancji chemicznych: 1,0 N roztworu NH 4 Cl (Kodama i in. 2006) i kwasu octowego (CH 3 COOH). W celu ekstrakcji jonów wapnia i/lub magnezu zosta³ zaproponowany chlorek amonu (Kodama i in. 2006). Reakcja ta ma przebieg nastêpuj¹cy: etap 1, w którym przeprowadzana jest ekstrakcja jonów Ca za pomoc¹ 1,0 N roztworu NH 4 Cl:
4NH 4 Cl + 2CaO SiO 2 2CaCl 2 +SiO 2 +4NH 3 +2H 2 O (6) etap 2, w którym nastêpuje absorpcja CO 2 i wytr¹canie siê CaCO 3 : 4NH 3 +2CO 2 +2H 2 O+2CaCl 2 2CaCO 3 +4NH 4 Cl (7) Badania by³y prowadzone na u lach o ró nym stopniu uziarnienia oraz o zawartoœci CaO 49,3% i MgO 5,8%. Otrzymane wyniki potwierdzi³y, e ekstrakcja wzrasta ze zmniejszeniem wielkoœci uziarnienia u li. Maksymaln¹ konwersjê wynosz¹c¹ 70% otrzymano dla u li o uziarnieniu wynosz¹cym poni ej 106 m. Inny proces karbonatyzacji poœredniej dla wi¹zania CO 2 w u lach zaproponowano poprzez zastosowanie kwasu octowego (Teir 2006; Teir i in. 2007; Eloneva in. 2007). Proces mia³ na celu opracowanie technologii produkcji wêglanu wapnia bêd¹cego podstawowym surowcem do produkcji cementu z u li konwertorowych i u li wielkopiecowych. Badania oparto na procesie zaproponowanym przez zespó³ Kakizawa i in. (2001), wykorzystuj¹cy kwas octowy do ekstrakcji jonów wapniowych z wollastonitu. CaSiO 3 +2CH 3 COOH Ca 2+ +2CH 3 COO +H 2 O+SiO 2 (8) 83 Ca 2+ +2CH 3 COO +CO 2 +H 2 O CaCO 3 +2CH 3 COOH (9) Jednak w przypadku u li stalowniczych nale y braæ równie pod uwagê zawartoœæ jonów magnezowych, dla których reakcja z kwasem octowym mo e przebiegaæ w nastêpuj¹cy sposób: MgSiO 3 +2CH 3 COOH Mg 2+ +2CH 3 COO +H 2 O+SiO 2 (10) Mg 2+ +2CH 3 COO +CO 2 +H 2 O MgCO 3 +2CH 3 COOH (11) W wyniku zastosowania kwasu octowego Ca jest ³atwo ³ugowany z u la. Jednak inne sk³adniki u li, takie jak: magnez, glin, elazo i krzemionka, równie ulegaj¹ rozpuszczeniu. Krzemionka tworzy formê elu w roztworze kwasu octowego w temperaturze powy ej 70 C i mo e zostaæ usuniêta przez filtracjê. Przeprowadzone badania (Teir 2006; Teir i in. 2007; Eloneva i in. 2007) wykaza³y mo liwoœæ produkcji wzglêdnie czystego wêglanu wapnia (80 90%) z u li wielkopiecowych i bardzo czystego (> 99%) CaCO 3 z u li konwertorowych.
84 Podsumowanie Sekwestracja CO 2 na drodze mineralnej karbonatyzacji jest bezpiecznym ekologicznie sposobem jego utylizacji. W wyniku procesów zachodz¹cych na drodze mineralnej karbonatyzacji CO 2 jest trwale wi¹zany i powstaj¹ termodynamicznie stabilne produkty, obojêtne dla œrodowiska, w postaci wêglanów. Interesuj¹c¹ opcj¹ ograniczenia emisji CO 2 jest jego sekwestracja na drodze mineralnej karbonatyzacji w u lach z hutnictwa elaza i stali, które jest jednym z wiêkszych Ÿróde³ emisji CO 2 z przemys³u. Teoretycznie potencja³ u li do sekwestracji CO 2 wynosi 0,25 kg/kg (Huijgen i in. 2004). Potencja³ sekwestracji CO 2 na drodze mineralnej karbonatyzacji przy zastosowaniu u li, bior¹c pod uwagê emisjê ca³kowit¹ i emisjê z hut, by³ szacowany dla œwiata i wynosi oko³o 70 180 Mt/CO 2 /r. (Teir 2007), Finlandii (Teir i in. 2007) i Stanów Zjednoczonych (Stolaroff i in. 2005). W Finlandii szacowany potencja³ sekwestracji u li wynosi 8 21% emisji z jednej huty. Dla Stanów Zjednoczonych potencja³ sekwestracji CO 2 w u lach oraz granulowanych u lach wielkopiecowych szacowany jest na 4,6 Mt CO 2 /rok (Stolaroff i in. 2005). Obecnie wiêkszoœæ badañ dotycz¹ca mineralnej karbonatyzacji skierowana jest na opracowanie metody mineralnej sekwestracji dla odpadów, która by³aby jak najmniej energoch³onna i pozwala³aby na gospodarcze wykorzystanie produktów reakcji z CO 2. Jednym z najbardziej obiecuj¹cych kierunków badañ jest okreœlenie mo liwoœci zastosowania mineralnej karbonatyzacji do produkcji wêglanu wapnia z u li stalowniczych za pomoc¹ kwasu octowego. Badania dotycz¹ce zastosowania u li konwertorowych do wi¹zania CO 2 s¹ wykonywane w ramach realizacji projektu badawczego finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wy szego nr 524 025 32/2619. Do utylizacji CO 2 bêd¹ wykorzystywane u le konwertorowe o wysokiej zawartoœci CaO i MgO. Wyniki dotycz¹ce stopnia karbonatyzacji polskich u li konwertorowych uzyskane w ramach realizacji niniejszego projektu bêd¹ tematem nastêpnych publikacji. Artyku³ opracowano w ramach projektu finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wy szego nr 524 025 32/2619. LITERATURA Eloneva S., Teir S., Savolahti J., Zevenhoven R., Salokoski P., Kallio R., Kinnunen K., P o h j o l a L., P o i j J., 2007 Production of precipitated calcium carbonate from industrial by-product slags. Final Report of project SLAG2PCC, Espoo/Turku. Hujigen W., Wikamp G.J., Romans R., 2004 Mineral CO 2 sequestration in alkaline solid residues. Proceedings Materials of 7 th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies. Vancouver, Kanada. H u i j g e n W.J.J., C o m a n s R.N.J., 2003 Carbon dioxide sequestration by mineral carboantion. ECN. ECN-C-03-016. www.ecn.nl
85 H u i j g e n W.J.J., C o m a n s R.N.J., 2005 Mineral CO 2 sequestration by carbonation of industrial residues. ECN. ECN-C-05-074. www.ecn.nl H u i j g e n W.J.J., 2007 Carbon dioxide sequestration by mineral carbonation. feasibility of enhanced natural weathering as a CO 2 emission reduction technology. Thesis, Energy Research Centre of The Netherlands. IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage, part 7. Mineral Carbonation and Industrial uses of Carbon Dioxide. Coordinating Lead Author: Marco Mazzotti, 2005. Johnson D.C.,2000 Accelerated carbonation of waste calcium silicate materials. SCI Lecture Papers Series, Society of Chemical Industry. ISSN 1353-114X. K o d a m a S., N i s h i m o t o T., Y o g o K., Y a m a d a K., 2006 Design and evaluation of a new CO 2 fixation process using alkaline-earth metal wastes. Proceedings Materials of 8 th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies. Trondheim, Norway, 2006. Krajowa Inwentaryzacja emisji i poch³aniania gazów cieplarnianych za rok 2005, IOŒ, http://emissions.ios.edu.pl/ M a ³ o l e p s z y J., 1989 Hydratacja i w³asnoœci spoiwa u lowo-alkalicznego. Zeszyty Naukowe AGH, Ceramika 53, Kraków. Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 27 wrzeœnia 2001 r. w sprawie katalogu odpadów (Dz.U. nr 112, poz. 1206). S t o l a r o f f J.K., L o w r y G.V., K e i t h D.W., 2005 Using CaO- and MgO-rich industrial waste streams for carbon sequestration. Energy Conversion and Management 46, p. 687 699. Tarkowski R., Uliasz-Misiak B., 2004 Emisja CO 2 ze spalania paliw oraz procesów przemys³owych w Polsce. Polityka Energetyczna t. 7, z.1, str. 203 216. T e i r S., 2006 Reduction of CO 2 emissions by producing calcium carbonates from calcium silicates and steelmaking slags. Helsinki University of Technology Department of Mechanical Engineering. Teir S., Eloneva S., Fogelholm C.J., Zevenhoven, 2007 Dissolution of steelmaking slags in acetic acid for precipitated calcium carbonate production. Energy 32, p. 528 539. Zevenhoven R.,Eloneva S.,Teir S.,2006 Chemical fixation of CO 2 in carbonates: Routes to valuable products and long-term storage. Catalysis Today 115, p. 73 79. WI ZANIE CO 2 W U LACH HUTNICZYCH NA DRODZE MINERALNEJ KARBONATYZACJI CZÊŒÆ 1. METODY WI ZANIA CO 2 NA DRODZE BEZPOŒREDNIEJ I POŒREDNIEJ KARBONATYZACJI S³owa kluczowe Sekwestracja CO 2, mineralna karbonatyzacja, u le z hutnictwa elaza i stali Streszczenie Zwiêkszona emisja CO 2 oraz jego negatywny wp³yw na zmiany klimatyczne spowodowa³y intensyfikacjê badañ dotycz¹cych sekwestracji, czyli wychwytywania i utylizacji ditlenku wêgla. Jedn¹ z metod utylizacji CO 2 jest jego wi¹zanie na drodze mineralnej karbonatyzacji. Metoda ta polega na wi¹zaniu CO 2 w minera³ach naturalnych lub odpadach. Jest to metoda bezpieczna ekologicznie, poniewa CO 2 jest trwale wi¹zany, a powsta³e w wyniku reakcji wêglany nie maj¹ negatywnego wp³ywu na œrodowisko naturalne. Mineralna karbonatyzacja mo e byæ przeprowadzana metod¹ bezpoœredni¹, w której minera³ lub odpad poddawany jest bezpoœrednio karbonatyzacji lub poœredni¹, w której sk³adniki reaktywne s¹ wstêpnie ekstrahowane z matrycy mineralnej, a nastêpnie poddawane reakcji z CO 2. Mineralna karbonatyzacja jest interesuj¹c¹ opcj¹ dla redukcji CO 2 przy zastosowaniu odpadów, szczególnie tych, które powstaj¹ u znacz¹cych emitentów ditlenku wêgla. Odpady maj¹ tê przewagê nad stosowaniem surowców naturalnych do wi¹zania CO 2, e nie ponosi siê kosztów zwi¹zanych z ich pozyskaniem. Dodatkow¹ zalet¹ stosowania odpadów jest fakt, e karbonatyzacja przy ich zastosowaniu jest procesem szybszym ni w przypadku zastosowania naturalnych minera³ów. Do wi¹zania CO 2 mog¹ byæ stosowane sta³e nieorganiczne odpady alkaliczne zawieraj¹ce CaO i MgO w formie, która mo e reagowaæ z CO 2. Odpadami, takimi s¹ m.in. u le z hutnictwa elaza i stali, które stanowi¹ potencjalny materia³ do sekwestracji ditlenku wêgla
86 na drodze mineralnej karbonatyzacji. Obecnie wiêkszoœæ badañ dotycz¹ca mineralnej karbonatyzacji przy zastosowaniu u li hutniczych skierowana jest na opracowanie metody sekwestracji, która by³aby jak najmniej energoch³onna i pozwala³aby na gospodarcze wykorzystanie produktów reakcji z CO 2. Jednym z najbardziej obiecuj¹cych kierunków badañ jest okreœlenie mo liwoœci zastosowania mineralnej karbonatyzacji do wytwarzania wêglanu wapnia z u li za pomoc¹ kwasu octowego. W artykule omówiono przegl¹d opracowanych dot¹d mo liwoœci i metod wi¹zania CO 2 przez u le z hutnictwa elaza i stali na drodze mineralnej karbonatyzacji bezpoœredniej i poœredniej. CO 2 FIXATION IN METALLURGICAL SLAGS THROUGH MINERAL CARBONATION MECHANISM PART 1. CO 2 BONDING METHODS VIA DIRECT AND INDIRECT CARBONATION Key words CO 2 sequestration, mineral carbonation, slags from iron and steel industry Abstract The increasing CO 2 emission and its negative impact on climate changes has led to the intensification of researches on sequestration, i.e. capture and utilization of carbon dioxide. One of CO 2 utilization methods is its bonding via mineral carbonation. This method rests on bonding of CO 2 in natural minerals or wastes. It is an ecologically safe method as CO 2 is permanently bonded, and carbonates originating in the reaction do not influence negatively natural environment. Mineral carbonation may be carried out via direct method with the minerals or wastes undergoing direct carbonation or indirect, with the reactive components pre-extracted from mineral matrix, and then treated with CO 2. Mineral carbonation is an interesting option to reduce CO 2 by using wastes, in particular, those produced by significant emissioners of carbon dioxide. When the wastes are employed in mineral carbonation, they are used economically. The advantage of wastes usage for CO 2 bonding over natural resources is that there are not any costs involved with their acquisition. An additional advantage of wastes usage is the fact that carbonation becomes a faster process compared with natural resources use. For CO 2 bonding the permanent inorganic alkaline wastes containing CaO and MgO can be used, in the form which reacts with CO 2. Such types of wastes include among others slags from iron and steel industry, which constitute potential material for carbon dioxide sequestration via mineral carbonation. Nowadays, most of researches on mineral carbonation with the use of metallurgical slags are aimed at elaborating a sequestration method which is least power-consuming and allows economic usage of CO 2 reaction products. One of the most promising research directions is determination of possibilities of mineral carbonation use for calcium carbonate production from steel slags with the employment of acetic acid. In the article, there has been presented a review of possibilities and methods, worked out up to the present moment, of CO 2 bonding through slags from iron and steel industry via direct and indirect mineral carbonation.