本技术涉及一种提升矿石碳酸化效率的方法。提升矿石碳酸化效率的方法，包括以下步骤:将矿石和助磨剂混合球磨，得到矿石粉末；向钠盐溶液中加入碳酸氢钠溶液和EDTA溶液，得到混合溶液，向混合溶液中加入矿石粉末，得到固液混合物；将固液混合物降温至小于或等于第一预设温度，然后通入二氧化碳（预先液化），随后以第二预设温度为梯度进行阶梯升温，直至温度升至第三预设温度，再以预设搅拌速率开始搅拌反应至少预设时间，得到碳酸化矿石，以实现矿石的碳酸化。本发明解决了现有间歇式反应方法存在矿物碳酸化速率和效率低的问题，还解决了现有间歇式反应方法存在升压缓慢不可控的问题。
背景技术
全球气候变暖将导致两极冰盖融化与永冻层消融，进而引发海平面上升等一系后果。这一现象的根源在于大气中工业CO2
浓度的不断攀升。碳捕获与封存技术显得尤为重要。
向沉积盆地地下储层注入CO2
作为碳的物理捕获常用方法，尽管有效，却存在诸多局限性，如自身缺乏硅酸盐结合的二价金属离子、储存媒介有限以及CO2
易重新迁移回地表等问题。因此，原位矿物碳酸化方法逐渐受到重视。该方法通过向镁铁质或超镁铁质岩石等反应性岩石中注入捕获的碳，促使反应性离子迅速转化为方解石、白云石、菱镁矿等碳酸盐矿物，从而加速碳封存过程。
实验室尺度的碳酸化研究专注于矿物固碳反应的动力学机制、反应路径模拟及物理参数的表征，为野外碳封存项目提供了坚实的理论基础。然而，当前主流碳酸化方法仍面临技术瓶颈，如实验环境模拟、反应条件设定及产物收集等方面存在限制，难以快速实现矿物碳酸化。
现有的矿物碳酸化方法可大致归为两类：一类是在大型水岩反应模拟系统中进行的连续流稳态反应，另一类则是利用小型高温高压反应釜实现的间歇式反应。
大型水岩反应模拟系统，通常依赖外部的HPLC泵来注入流体和气体，并保持压力恒定。此类反应器多为管式设计，缺乏搅拌装置，其动态水岩反应参数则通过软件在线调控。得益于恒速恒压泵装置，此方法能确保反应按照预设的加料与出料速度进行，既便于维持物料浓度，又提高了设备利用率。此方法常用于研究玄武岩岩芯等传统基性岩样品，因其反应周期长，需持续不断补充物料以维持稳态。然而，鉴于大型反应设备气液管路的复杂性，在持续流体注入的条件下，模拟特定气体分压的反应环境显得尤为困难，因此，难以模拟矿物快速碳酸化的气体条件。
小型高温高压间歇式反应设备则直接连接带有减压阀的气瓶，无需HPLC或ISCO气液泵进行流体输送。其反应物料只需一次性投入，即可满足间歇式反应的需求。此类反应器多为釜式设计，通常先升至目标温度，再通入气体进行反应。其操作灵活，对温度、压力、pH等参数的原位测量技术日益成熟，便于定期取样检测，更适用于研究橄榄石粉末等基性岩、超基性岩主要矿物组分的反应机制。其反应周期短，无需定期补充物料，更适合实验室开展碳酸化反应相关研究。
然而，快速碳酸化反应在小型间歇式反应釜中的实施也面临诸多技术挑战。对于矿物粉末样品，若碳酸化效率不足，随着反应加深，体系将偏离初始水岩比和流体浓度等状态，因此，间歇式反应方法难以保障快速、高效的矿物碳酸化反应水平，且会影响反应的初始固液比和稳态条件。此外，间歇式反应器自身存在升压缓慢不可控的特性，且设计压力有限（通常不超过22MPa），将分压升至半程值（如10MPa）以上既具难度又需考虑安全问题。再者，为研究高速反应中间产物相，需在封闭体系中取样，这对碳酸化反应的策略设计提出了更高要求。
实现思路