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近年来由于二氧化碳的排放量超过地球自身净化能力,导致温室效应严重影响到了人类的生存。低浓度CO2的工业尾气占总CO2排放量的60%以上,对其进行捕集利用已成为CO2减排技术研究的重要方向。在捕集工业尾气中CO2的方法中矿物碳封存属于近年来研究较多的、更具应用性的方法,矿物碳封存是利用矿物浆料来吸收CO2,使其以稳定的碳酸盐形式存在。矿物碳封存因其原料充足、可产生带附加值的副产品等优点在工业上拥有更广阔的应用前景。本论文研究的重点是选择一种更高效、简易的碳封存方法,用于封存工业尾气中低浓度的CO2,在减少CO2排放量的基础上,产生带附加值的产品。本文以水镁石为原料进行直接碳封存产生碱式碳酸镁产品,以硫酸铜为原料进行间接碳封存产生碱式碳酸铜产品。通过X-射线衍射、热失重检测、离子滴定分析、激光粒径分析等技术对两种产品进行表征,考察了反应温度、反应气速、搅拌速率等反应条件对反应终止时间的影响。选择适宜的碳封存技术进行年产1万吨最终产品的工艺设计,为碳封存技术的工业化应用提供数据支持。以水镁石为原料直接碳封存捕集工业尾气的CO2,并且生产出碱式碳酸镁,其镁含量42.60%、热失重量57.72%、粒径D50=6.87μm都达到行业标准《HG/T2959-2010工业水合碱式碳酸镁》规定的产品要求。较适宜的反应条件是反应温度30℃、反应气速0.20m/s、固液比1:10、搅拌速率100rpm,此条件下反应终止pH为7.74-7.76,反应终止时间15h。以硫酸铜为原料间接碳封存捕集工业尾气的CO2,并且生产出碱式碳酸铜,其铜含量57.10%,达到行业标准《HG/T 4825-2015工业碱式碳酸铜》规定的产品要求。较适宜的反应条件是铜碱比1:1.1、反应温度30℃、反应气速0.12m/s、搅拌速率150rpm,此条件下反应终止pH为7.16-7.20,反应终止时间180min。采用水镁石碳封存技术年产1万吨碱式碳酸镁进行工艺设计,包括工艺路线选择、物料衡算、热量衡算、主要设备选型、管道计算、经济评价等,绘制了物料流程图、设备布置图、管道及仪表流程图;经济评价计算可知,该生产工艺经济效益良好,为水镁石碳封存技术的工业化应用提供了数据支持。