一种矿化二氧化碳制砖工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种矿化二氧化碳制砖工艺，包括以下步骤：将制砖原料和助剂粉碎后按比例混合得到原粉干料；配制矿化CO2的吸收液；将吸收液加入原粉干料中且同时通入CO2气体进行预混合得到浆料；预混合后的浆料经均化处理得到制砖原料，均化处理过程中通入CO2气体；将制砖原料浇筑为成型砌块；成型砌块经静置、脱模、预养护、切割后得到成型砖；成型砖送入CO2气体氛围中养护，养护压力≥0.1MpaG，养护时间≥1小时，CO2气体氛围中CO2的含量≥10vol％；矿化二氧化碳制砖工艺降低了养护过程中所需CO2的压力，缩短了养护时间，也降低养护所需成本，节约了成本，扩大了CO2矿化制砖的适用范围。矿化制砖的适用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种矿化二氧化碳制砖工艺


[0001]本专利技术属于二氧化碳利用
，具体涉及一种矿化二氧化碳制砖工艺，作为建筑材料使用。

技术介绍

[0002]碱性工业废物的再利用价值小，一般可以低成本获取利用，采用CO2矿化技术可以实现废物的再利用和CO2排放量的降低。碱性工业废弃物包括电石渣、粉煤灰、高炉渣、建筑废料等。这些都是高碱性的废弃物有着巨大的固碳能力，由于捕集的产物碳酸盐不仅对环境无害，而且可能具有经济价值，该技术近年来受到了较大关注，此方法也是一种永久性碳封存策略，也是应对气候变化的重要举措。
[0003]根据碱性废弃物的特点，利用CO2矿化制砖技术可以实现碱性废弃物的有效再利用。并达到降低CO2排放量的目的，同时通过合理的矿化制砖工艺设置可以有效保证砌块的强度和降低砌块制备过程的能耗和设备投资。
[0004]中国专利技术专利(CN105801069A)公开一种结合CO2气氛搅拌和成型后矿化的制备方法，前期CO2气氛下搅拌实质上是促进胶凝材料中碳酸盐微晶形成的过程，有效控制该过程可以提高单位产品的CO2利用量，并有益于养护后建材产品性能。但上述方法仍存在全流程CO2利用率低，无法控制乏气排放等问题，同时未解决进行该微晶化过程在浆体高固液比条件下，气体扩散率低且和浆体接触不足、微晶局部分布不均(尤其是底部)等新问题，未见实际生产应用。
[0005]中国专利技术专利(CN108327072A)公布了一种二氧化碳梯级矿化的建材制品生产系统，通过CO2在多级矿化釜中循环利用和乏气回用的方式提高二氧化碳的转化效率和装置生产效率，但上述方法存在CO2养护压力高、养护时间长、设备投资高的问题，不利于其在建材制品市场的推广利用。
[0006]在CO2捕集领域，采用化学吸收法是目前应用较为广泛且技术较为成熟的一种方法，它是利用化学溶剂与CO2发生可逆的化学反应以达到吸收和解吸二氧化碳的目的。
[0007]其中工业化应用十分成熟的技术是有机胺(MEA、DEA等)吸收法，其中MEA可以迅速吸收CO2达到饱和，而且MEA的工程价格便宜，而且可以通过解吸过程循环再利用，是一种已经普遍应用的CO2吸收剂。
[0008]除有机胺溶剂外，目前国内已有专利利用特定化学溶剂对CO2吸收的矿化效果开展在CO2矿化领域的相关研究。
[0009]中国专利技术专利(CN103111186A)公布了一种采用碱金属催化剂矿化钢渣矿化固定二氧化碳的方法，通过将含碱金属的盐与水按一定比例混合得到钢渣矿化CO2的催化剂，将催化剂与钢渣固体颗粒混合，然后通入CO2气体进行碳酸化反应，反应产物进行固液分离后得到钢渣固碳产物和残留液体，通过含碱金属溶液的加入，显著缩短了钢渣矿化固定CO2的时间，降低矿化固定CO2的能耗。
[0010]中国专利技术专利(CN103145148A)公布了一种氨介质体系矿化钙基固废矿化固定二
氧化碳的方法，以磷石膏、氟石膏、脱硫石膏、铁水脱硫废渣为原料，通过氨介质体系(气氨、液氨、碳酸氢铵、碳酸铵)在一定温度压力条件下的矿化碳酸化反应条件，矿化钙基固废中氧化钙组分与CO2发生反应，提高钙基固废碳酸化过程转化效率以及CO2利用率，降低反应过程的物料和能量消耗。
[0011]中国专利技术专利(CN109126412A)公布了一种采用含盐废水矿化固体废弃物矿化二氧化碳的方法，采用地下卤水、海水、盐田废水或工业废水等含盐废水作为矿化CO2的脱碳固碳因子，通过烟气含盐废水配湿和反应器内部含盐废水喷湿结合的方式提高固体废弃物的矿化效率。
[0012]通过以上相关领域的应用和专利研究表明，利用化学吸收法矿化CO2矿化工艺具备工业应用前景，可以提高碱性工业废弃物的矿化效率、提高CO2转化率，并降低能耗。而目前针对CO2矿化制砖工艺的研究(专利技术专利CN105801069A、CN108327072A)主要集中在通过流程设计和设备功能调整来实现CO2气体的高效利用进而提高矿化效率，而针对通过添加一定的化学溶剂进而改变制砖原料化学性能，进而强化CO2矿化制砖效率的工艺研究鲜有报道。
[0013]基于此，本专利技术提出一种化学吸收强化CO2矿化制砖工艺的方法。

技术实现思路

[0014]针对现有的利用碱性工业废物矿化二氧化碳制砖工艺存在的矿化效率低、CO2养护压力高、养护时间长、设备投资高的问题；本专利技术提供一种矿化二氧化碳制砖工艺。
[0015]本专利技术采用以下技术方案：一种矿化二氧化碳制砖工艺，包括以下步骤：
[0016]将碱性工业废弃物、水泥、生石灰、石膏和助剂粉碎后按比例混合得到原粉干料，原粉干料的粒径为20
‑
100μm；
[0017]配制矿化CO2的吸收液；
[0018]将吸收液加入原粉干料中且同时通入CO2气体进行预混合得到浆料，浆料中含水率为10％
‑
18％；
[0019]预混合后的浆料经均化处理得到制砖原料，均化时间≥30min，均化处理过程中通入CO2气体；
[0020]将制砖原料送入模具中浇筑得到成型砌块；
[0021]成型砌块经静置、脱模、预养护、切割后得到成型砖；
[0022]浇筑和静置过程中产生的水返回吸收液配制过程；
[0023]成型砖送入CO2气体氛围中养护，养护压力≥0.1MpaG，养护时间≥1小时，CO2气体氛围中CO2的含量≥10vol％。
[0024]进一步限定，所述碱性工业废弃物包括粉煤灰、高炉渣以及建筑废料；助剂包括稳定剂和发泡剂。
[0025]进一步限定，所述吸收液为醇胺类溶液、含氨溶液或者含碱金属盐溶液中的一种或多种的混合。
[0026]进一步限定，所述醇胺类溶液为MEA、DEA、哌嗪、环丁砜的有机溶液中的一种；醇胺类溶液中醇胺的浓度为0.1
‑
50g/L；成型砖养护过程中养护压力为0.1
‑
0.45MPaG。
[0027]进一步限定，所述含氨溶液为氨气、氯化铵、硝酸铵或硫酸铵的水溶液中一种，含
铵溶液中氨介质的浓度为20
‑
200g/L，成型砖养护过程中养护压力为0.2
‑
0.6MPaG。
[0028]进一步限定，所述含碱金属盐溶液包括氯化钠或氯化钾的水溶液，含碱金属盐溶液中碱金属盐的浓度为50
‑
300g/L。
[0029]进一步限定，养护结束后的CO2返至预混合过程和均化处理过程。
[0030]进一步限定，制砖原料送入模具中制成成型砖过程中得到的液体返回吸收液配制过程用于配制矿化CO2的吸收液。
[0031]进一步限定，成型砖预养护失水后的水固比为3
‑
8％。
[0032]10.根据权利要求1述的矿化二氧化碳制砖工艺，其特征在于，均化处理过程后的浆料经直径小于100μm的滤网过滤。
[0033]有益效果：1、采用醇胺类溶液、含氨溶液或者含碱金属盐溶液，能够强化CO2在矿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿化二氧化碳制砖工艺，其特征在于，包括以下步骤：将制砖原料和助剂粉碎后按比例混合得到原粉干料，原粉干料的粒径为20
‑
100μm；配制矿化CO2的吸收液；将吸收液加入原粉干料中且同时通入CO2气体进行预混合得到浆料，浆料中含水率为10％
‑
18％；预混合后的浆料经均化处理得到制砖原料，均化时间≥30min，均化处理过程中通入CO2气体；将制砖原料送入模具中浇筑得到成型砌块；成型砌块经静置、脱模、预养护、切割后得到成型砖；浇筑和静置过程中产生的水返回吸收液配制过程；成型砖送入CO2气体氛围中养护，养护压力≥0.1MpaG，养护时间≥1小时，CO2气体氛围中CO2的含量≥10vol％。2.根据权利要求1所述的矿化二氧化碳制砖工艺，其特征在于，所述制砖原料包括碱性工业废弃物、水泥、生石灰、石膏；碱性工业废弃物包括粉煤灰、炉渣以及建筑废料；助剂包括稳定剂和发泡剂。3.根据权利要求1所述的矿化二氧化碳制砖工艺，其特征在于，所述吸收液为醇胺类溶液、含氨溶液或者含碱金属盐溶液中的一种或多种的混合。4.根据权利要求3所述的矿化二氧化碳制砖工艺，其特征在于，所述醇胺类溶液为MEA、DEA、哌嗪、环丁砜的有机溶液中的一种；醇胺类溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：席向峰，冯浩，詹敬杰，
申请(专利权)人：四川博菲硕科技有限公司，
类型：发明
国别省市：