Teräksenvalmistus on yksi suurimmista ihmisperäisen hiilidioksidin tuottajista, sillä siinä käytetään paljon hiiltä energian tuottamiseen sekä myös raaka-aineena. Mineraalien karbonointi on menetelmä hiilidioksidin varastointiin, jossa CO₂ reagoi metallioksideja sisältävien materiaalien kanssa muodostaen stabiileja karbonaatteja. Kaksivaiheisella menetelmällä, jossa valmistetaan karbonaatteja teräksenvalmistuksen kuonista ammoniumsuolaliuoksen avulla, on todettu olevan taloudellista potentiaalia sekä selvästi hiilidioksidipäästöjä pienentävä vaikutus.

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia kokeellisesti ammoniakin haihtumista menetelmän karbonointivaiheessa, sisäänmenevän kaasun alhaisen CO₂ pitoisuuden vaikutusta reaktioaikaan ja karbonointisuhteeseen, sekä analysoida muodostuvien CaCO₃ -sakkojen laatua. Kokeissa käytetyt kalsiumia sisältävät ammoniumnitraatti- ja ammoniumkloridiliuokset valmistettiin teräskuonasta ja vastaavan ammoniumsuolan vesiliuoksesta.

Kokeet, joissa käytettiin alhaisia CO₂ konsentraatioita, johtivat pidempiin reaktioaikoihin, sekä hieman alhaisempiin karbonointisuhteisiin ja sakkasaantoon. Ammoniakin haihtuminen (0,4 - 1,0 wt- %) oli kuitenkin FTIRS-mittausten mukaan melko merkityksetöntä reaktion aikana. Suurin osa kokeen aikana menetetystä liuoksesta (~ 1,2 wt- %) näytti aiheutuvan veden haihtumisesta. Jatkuvatoimisessa prosessissa nämä melko pienet liuoshäviöt pitäisi pystyä helposti korvaamaan lisäämällä pieniä määriä ammoniakkia ja vettä prosessiin karbonointivaiheen jälkeen. Kunhan rikkidioksidin pitoisuus ei yhtä 200 ppm:ää ja CO₂ -konsentraatio on vähintään 10 %, savukaasuja voidaan käyttää suoraan karbonoinnissa ja erilliselle hiilidioksidin talteenotolle ei pitäisi olla tarvetta.

Kaikki muodostuneet sakat sisälsivät CaCO₃:a kalsiittina. Sakkojen laatu oli myös korkea, sillä niiden CaCO₃ -pitoisuus oli yli 99.5 wt- %. Sakat olivat väriltään kirkkaan valkoisia ja koostumukseltaan hienojakoisia ja jauhemaisia. Korkealaatuisen CaCO₃:n valmistamiseksi tällä menetelmällä karbonointivaiheesta saatavat sakat pitää myös pestä kunnolla.