碳酸盐骨料组合物及其制备和使用方法技术

提供制备碳酸盐骨料的方法。该方法的方面包括：制备碳酸盐浆料，使碳酸盐浆料经受旋转作用，例如通过在足以制备例如由基质和/或附聚颗粒上的球形涂层组成的碳酸盐骨料的条件下将碳酸盐浆料(任选地与骨料基质)引入到转筒中。还提供通过该方法制备的骨料组合物以及包括碳酸盐涂覆的骨料组合物，例如混凝土及其用途。用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳酸盐骨料组合物及其制备和使用方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]根据35 U.S.C.
§
119(e)，本申请要求于2019年1月23日提交的美国临时申请序列号62/795986的申请日的优先权；该申请的公开内容通过引用并入本文。
[0003]引言
[0004]混凝土是世界上使用最广泛的工程材料，因为它易于放置并且承载能力高。据估计，目前世界上的混凝土消耗量每年超过110亿公吨(Concrete,Microstructure,Properties and Materials(2006,McGraw
‑
Hill))。
[0005]混凝土的主要成分是水泥例如波特兰水泥，并且添加粗骨料和细骨料、空气和水。传统混凝土中的骨料包括砂、天然砾石和碎石。也可以使用人工骨料，特别是在轻质混凝土中。一旦成分材料被混合在一起，混合物便会由于水化化学过程而固化或硬化，在水化化学过程中，水与将骨料黏合在一起的水泥反应以形成石状材料。成分材料的比例影响所得混凝土的物理性能，因此，选择混合物成分的比例以满足特定应用的要求。
[0006]波特兰水泥主要由石灰石、某些黏土矿物和石膏在高温过程中排出二氧化碳，并且将主要成分化学结合为新的化合物而制成。每制备一吨水泥，燃烧混合物所需消耗的能源为约4GJ。
[0007]因为二氧化碳由水泥制备过程本身和由发电以运行制备过程的能源工厂产生，所以水泥生产是目前二氧化碳大气排放的主要来源。据估计，水泥厂占据了5％的全球二氧化碳排放量。随着全球变暖及海洋酸化成为日益严重的问题，以及继续减少二氧化碳气体排放(全球变暖的主要原因)的需要，水泥制备行业将受到更严格的审查。
[0008]水泥厂使用的化石燃料包括煤、天然气、石油、旧轮胎、城市垃圾、石油焦和生物燃料。燃料还来自焦油砂、油页岩、煤液以及由合成气制造的煤气化与生物燃料。水泥厂是CO2排放的主要来源，包括化石燃料的燃烧以及将石灰石、页岩和其他成分转变为波特兰水泥的煅烧所释放的CO2。水泥厂还产生废热。此外，水泥厂产生其他污染物，例如NO
x
、SO
x
、VOC、颗粒物和汞。水泥厂还产生水泥窑灰(CKD)，其有时必须被填埋，通常在危险物料填埋场填埋。
[0009]CO2排放已确定为导致全球变暖和海洋酸化现象的主要因素。CO2是燃烧的副产品，并且它会造成运营、经济和环境问题。预期大气中CO2和其他温室气体浓度的升高将促进大气中储存更多的热量，从而导致地表温度升高和气候迅速变化。CO2还与海洋相互作用，将pH值降至8.0。CO2监测表明，大气中的CO2已从二十世纪五十年代的约每百万分之280(ppm)上升至如今的约400ppm。气候变化的影响可能是在经济上昂贵并且对环境有害的。减少气候变化的潜在风险将需要封存CO2。

技术实现思路

[0010]提供了制备碳酸盐骨料的方法。该方法的方面包括：制备碳酸盐浆料，使碳酸盐浆料经受旋转作用，例如通过在足以制备例如由基质和/或附聚颗粒上的球形涂层组成的碳酸盐骨料的条件下，将碳酸盐浆料(任选地与骨料基质)引入到转筒中。还提供了通过该方
法制备的骨料组合物以及包含碳酸盐涂覆的骨料的组合物例如混凝土，及其用途。
附图说明
[0011]图1提供了根据本专利技术的实施方案的方法的示意图，其中该方法组合了阳离子源和碳酸盐水溶液以制备封存CO2的碳酸盐沉淀物。
[0012]图2提供了根据本专利技术的实施方案的方法的示意图，其中该方法组合了再生的含水捕获液体和烟道气以制备封存CO2的碳酸盐沉淀物。
[0013]图3提供了根据本专利技术的实施方案的方法的工艺流程图，例如，其中组合阳离子源和碳酸盐水溶液以制备封存CO2的碳酸盐沉淀物与制备碳酸盐浆料以与骨料基质混合来制备碳酸盐涂覆的骨料相结合。
[0014]图4提供了根据本专利技术的实施方案的方法的工艺流程图，其中组合碳酸盐水溶液和阳离子源以制备封存CO2的碳酸盐沉淀物与制备碳酸盐浆料以与骨料基质混合来制备碳酸盐涂覆的骨料相结合。
[0015]图5显示了通过方法的实施方案制备的骨料组合物的数据表，其中该方法包括混合碳酸盐浆料和细骨料基质以制备碳酸盐涂覆的骨料。
[0016]图6显示了碳酸盐浆料老化的影响，因为它与通过方法的实施方案制备的碳酸盐涂覆的骨料的性能有关。
[0017]图7说明了碳酸盐浆料的固体含量的影响，因为它与通过方法的实施方案制备的碳酸盐涂覆的骨料的性能有关。
[0018]图8显示了用通过方法的实施方案制备的骨料组合物配制的混凝土组合物的抗压强度数据，其中该方法包括混合碳酸盐浆料和骨料基质以制备碳酸盐涂覆的骨料。
[0019]图9显示了用通过方法的实施方案制备的骨料组合物配制的混凝土组合物的抗压强度数据，其中该方法包括混合碳酸盐浆料以制备碳酸盐骨料。
具体实施方式
[0020]提供了制备碳酸盐骨料的方法。该方法的方面包括：制备碳酸盐浆料，使碳酸盐浆料经受旋转作用，例如通过在足以制备例如由基质和/或附聚颗粒上的球形涂层组成的碳酸盐骨料的条件下将碳酸盐浆料(任选地与骨料基质)引入到转筒中。还提供了通过该方法制备的骨料组合物以及包括碳酸盐涂覆的骨料组合物例如混凝土，及其用途。
[0021]在更详细地描述本专利技术之前，应当理解，本专利技术不限于描述的特定实施方案，因此当然可变化。还应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，并不旨在限制，因为本专利技术的范围将仅受所附权利要求限制。
[0022]在提供值的范围的情况下，应当理解，除非上下文另有明确说明，否则在该范围的上限和下限之间的每个中间值至下限单位的十分之一，以及在该所述范围内的任何其他规定值或中间值，均包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可以独立地包括在较小范围内并且也包括在本专利技术内，其受到所述范围内的任何具体排除的限制。在所述范围包括一个或两个界限的情况下，不包括这些界限之一或两者的范围也包括在本专利技术中。
[0023]本文给出了某些范围，其中数值前有术语“约”。术语“约”在本文中用于为它前面的精确数字以及接近或近似于该术语前面的数字的数字提供字面支持。在确定数字是否接
近或近似于具体列举的数字时，接近的或近似的未列举数字可以是在给出其的上下文中提供具体列举的数字的实质等同的数字。
[0024]除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管与本文所述的那些方法和材料相似或等同的任何方法和材料也可用于本专利技术的实践或测试，但现在描述了代表性的说明性方法和材料。
[0025]本说明书中引用的所有出版物和专利均以引用方式并入本文，如每个单独的出版物或专利都具体地和单独地指出以引用方式并入，并且以引用方式并入本文以公开和描述与引用的出版物相关的方法和/或材料。任何出版物的引用都是为了其在申请日之前的公开，不应解释为承认本专利技术无权因在先专利技术而早于此类出版物。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备碳酸盐骨料的方法，所述方法包括：制备碳酸盐浆料；和在足以制备碳酸盐骨料产品的条件下使所述碳酸盐浆料经受旋转作用。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳酸盐浆料为金属碳酸盐颗粒的浆料。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述金属碳酸盐颗粒为碳酸钙颗粒。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述金属碳酸盐颗粒为碳酸钙镁颗粒。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述碳酸盐颗粒包含封存的CO2。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述碳酸盐浆料包含40％至60％的固体。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述浆料的黏度为2厘泊至300000厘泊。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述碳酸盐浆料使用CO2封存方法来制备。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述CO2封存方法包括：a)在足以产生碳酸盐水溶液的条...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜胜熙，穆罕默德，
申请(专利权)人：蓝色星球系统公司，
类型：发明
国别省市：