一种利用高温烟气和碱性固废制备建筑材料的方法技术

一种利用高温烟气和碱性固废制备建筑材料的方法，旨在克服现有利用碱性固废和工业烟气中的CO2制备建筑材料的技术中，无法有效捕集CO2浓度低的工业烟气中的CO2，且材料的整体养护时间长，碳酸化反应所需压力大的缺点。该方法是基于碱性固废与CO2发生碳酸化反应实现的，包括以下步骤：1、激发活化并制活性坯体；2、一次矿化；3、粉碎骨料；4、制含矿化骨料的坯体；5、二次矿化；本发明专利技术能够有效地利用碱性固废来捕集CO2浓度低的高温烟气中的CO2；通过一次矿化得到强度高的矿化骨料，与碱性固废、碱激发剂混合，再次捕集高温烟气中的CO2，有效地提高了CO2的捕集率和碱性固废的再利用率，得到的建筑材料耐久性更优。建筑材料耐久性更优。

【技术实现步骤摘要】
一种利用高温烟气和碱性固废制备建筑材料的方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，尤其涉及一种利用高温烟气和碱性固废制备建筑材料的方法。

技术介绍

[0002]工业烟气一般采用碳捕集技术、利用与封存（CCUS）来降低碳排放，现有碳捕集技术包括：燃烧后捕集、富氧燃烧和燃烧前捕集，这三种碳捕集技术的应用具体如下：（i）燃料燃烧后的碳捕集技术必须使用如胺类的化学溶剂从烟气中分离CO2；（ii）富氧燃烧指在富氧的再循环烟气中燃烧燃料；（iii）燃烧前捕集是将碳氢燃料部分转化为氢和一氧化碳的混合物，随后利用水煤气变换反应生成燃烧用的氢和待分离的CO2。但以上三种技术均需将CO2分离再进行处理，无法直接处理工业烟气中的CO2，并且成本较高，无法大规模应用。
[0003]另外，工业碱性固废中含有丰富钙镁硅铝等元素，如果能够进行有效处理，在减排方面具有重要的作用。再进一步，如果能够将工业烟气和工业碱性固废联合处理，将对废气和固废的再利用具有很大的价值。
[0004]公开号为CN103771780A的中国专利中，提出一种水化
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用高温烟气和碱性固废制备建筑材料的方法，该方法是基于碱性固废与CO2发生碳酸化反应实现的，其特征在于，所述的制备建筑材料的方法包括以下步骤：步骤1、激发活化并制活性坯体：用碱激发剂处理碱性固废，处理条件为：按重量份计，称取60
‑
90份的碱性固废、10
‑
40份的碱激发剂和5
‑
30份的水，混合均匀得到固废混合浆料，将固废混合浆料成型，在20
‑
60℃的温度，≥60%的湿度下养护1
‑
24h，得到弱碱性活性固废坯体；步骤2、一次矿化：将步骤1中得到的弱碱性活性固废坯体在高温烟气环境中，利用高温烟气中的CO2进行碳酸化反应，实现一次矿化，该碳酸化反应条件为：温度为 20
‑
80℃，湿度55%
‑
65%，CO2的浓度为5%
‑
30%，烟气的压力为0.1
‑
0.5bar，反应时间为24
‑
72h，得到矿化骨料；步骤3、粉碎骨料：将步骤2中得到的矿化骨料粉碎，得到矿化细骨料和矿化粗骨料；步骤4、制含矿化骨料的坯体：将步骤3得到的矿化粗骨料和矿化细骨料与碱性固废、碱激发剂、水混合均匀并成型，得到含矿化骨料的坯体；步骤5、二次矿化：将步骤4得到的含矿化骨料的坯体在高温烟气环境中，利用高温烟气中的CO2进行碳酸化反应，实现二次矿化，该碳酸化反应条件为：温度为 20
‑
80℃，湿度为55%
‑
65%，CO2的浓度为5%
‑
30%，烟气的压力为0.1
‑
0.5bar，反应时间为24
‑
72h，得到建筑材料。2.根据权利要求1所述的一种利用高温烟气和碱性固废制备建筑材料的方法，其特征在于，所述的碱性固废为：富硅酸盐固废和富铝硅酸盐固废中的一种或两种的混合固废；碱性固废为富硅酸盐固废或富铝硅酸盐固废，富硅酸盐固废中硅酸盐的质量分数≥45%，富铝硅酸盐固废中铝硅酸盐的质量分数≥45%；碱性固废为：富硅酸盐固废和富铝硅酸盐固废组成的混合固废，混合固废中硅酸盐和铝硅酸盐的质量分数之和≥45%；富铝硅酸盐固废包括：钢渣、高炉矿渣、粉煤灰、垃圾焚烧灰和白泥尾矿中的一种或任意几种。3.根据权利要求1或2所述的一种利用高温烟气和碱性固废制备建筑材料的方法，其特征在于，所述的碱性固废的粒径≤300
...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏振华，俞英田，张润潇，
申请(专利权)人：碳达深圳新材料技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：