一种封存二氧化碳的固体废弃物陶粒的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种封存二氧化碳的固体废弃物陶粒的制备方法，包括以下步骤：S1.秸秆纤维网的制备；S2.固体废弃物复合秸秆纤维网的制备；S3.含钙溶液的制备；S4.含氧化钙固体废弃物复合秸秆纤维网的制备；S5.含氧化钙固体废弃物陶粒的制备；S6.固体废弃物陶粒的制备。本发明专利技术选用天然废弃材料作为前驱体合成CO2吸附剂,不仅可以降低生产成本,实现废弃物的资源化利用,还可以利用部分前驱体中杂质的增益效应进一步提升材料的吸附效率及循环稳定性。效应进一步提升材料的吸附效率及循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种封存二氧化碳的固体废弃物陶粒的制备方法


[0001]本专利技术涉及领域，具体涉及一种封存二氧化碳的固体废弃物陶粒的制备方法。

技术介绍

[0002]自然中能够产生温室效应的气体主要有CO2、O3、N2O、CH4、CFCS（氯氟碳化物）、HFCS（氢化氯氟碳化物）、SF6（六氟化硫）。这些温室气体会起到玻璃（塑料薄膜）的作用，使太阳短波辐射透过大气射入地面，导致地面温度上升，而阻挡地面反射的长波辐射穿透，使地球变成一个大暖房，这就是温室效应。导致温室气体排放量过高的原因大致可以归为自然因素和人类活动两大类，而后者是导致近些年来温室气体排放量过高的主要原因。但是，相比于其他温室气体，CO2分子以数百倍的大气浓度和数倍在大气中的保留时间，对温室效应的“贡献”排在首位，约占55%，同时引起了一系列严重问题。
[0003]大规模储存与固定CO2是CO2减排的主要途径，包括地质储存、海洋储存以及矿物固定。矿物固定是指CO2与含有碱性或碱土金属元素的矿石或固体废弃物反应，生成永久的、更为稳定的碳酸盐的过程，模仿了自然界中矿物吸收CO2的过程。地球上可用来固定CO2的矿物矿石原料储量远远超过化石能源的储量，因而人类排放的CO2可以完全被矿物吸收。
[0004]工业固体废弃物是在工业生产过程中排出的采矿废石、选矿尾矿、燃料废渣、冶炼及化工过程废渣等固体废物。选用天然废弃材料作为前驱体合成CO2吸附剂,不仅可以降低生产成本,实现废弃物的资源化利用 , 还可以利用部分前驱体中杂质的增益效应进一步提升材料的吸附效率及循环稳定性,因此极具研究价值。

技术实现思路

[0005]要解决的技术问题：本专利技术的目的在于提供一种封存二氧化碳的固体废弃物陶粒的制备方法，选用天然废弃材料作为前驱体合成CO2吸附剂,不仅可以降低生产成本,实现废弃物的资源化利用 , 还可以利用部分前驱体中杂质的增益效应进一步提升材料的吸附效率及循环稳定性。
[0006]技术方案：一种封存二氧化碳的固体废弃物陶粒的制备方法，包括以下步骤：S1. 秸秆纤维网的制备：将秸秆纤维短切蒸汽爆破处理后支撑纤维网；S2. 固体废弃物复合秸秆纤维网的制备：将固体废弃物研磨，并筛选粒径为10
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100目的固体废弃物颗粒，将固体废弃物颗粒和秸秆纤维网相间铺设，并在铺设的过程中不断的抖动，使固体废弃物运动至秸秆纤维网中，再用热压机热压制成固体废弃物复合秸秆纤维网；S3. 含钙溶液的制备：在硝酸钙水溶液中加入尿素，制备含钙溶液；S4. 含氧化钙固体废弃物复合秸秆纤维网的制备: 将固体废弃物复合秸秆纤维网浸泡于含钙溶液进行超声搅拌，待含钙溶液水解后进行干燥，将固体废弃物复合秸秆纤维网在有氧环境下进行煅烧，然后置于氮气氛围中煅烧，得到含氧化钙固体废弃物复合秸秆纤维网；
S5. 含氧化钙固体废弃物陶粒的制备：将步骤S4制备的含氧化钙固体废弃物复合秸秆纤维网进行破碎得到含氧化钙固体废弃物陶粒；S6. 固体废弃物陶粒的制备：将步骤S5制备的含氧化钙固体废弃物陶粒加入至有机胺甲醇溶液中，充分搅拌，然后将甲醇挥发得到固体废弃物陶粒。
[0007]优选的，所述秸秆纤维网的制备包括以下步骤：S11. 将秸秆纤维短切至0.5
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3cm，采用热水浸泡4
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8h，然后采用蒸汽爆破处理，蒸汽处理的压力为1.5
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3MPa，维压时间为2
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5min，爆破处理次数为1
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3次，收集闪爆处理的纤维，自然晾干；S12. 将步骤S11制备的纤维进行疏解，将疏解的纤维加入水中，纤维和水的比为10
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15g/L，采用搅拌的方式疏解纤维，待纤维分散均匀后，加水稀释至纤维和水的比为4
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8g/L，最后倒入纸样抄取器，抄造成纤维网。
[0008]优选的，所述步骤S2中热压温度为80
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110℃，压力为1.5
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3MPa，热压时间为2
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6min。
[0009]优选的，所述步骤S3中尿素和钙离子的摩尔比为4:1。
[0010]优选的，所述步骤S4中超声搅拌时间为2
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10h。
[0011]优选的，所述步骤S4中在有氧环境下进行煅烧的温度为400
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500℃，时间为2
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4h。
[0012]优选的，所述步骤S4中在氮气氛围中煅烧的温度为600
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700℃，时间为1
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6h。
[0013]优选的，所述步骤S6中搅拌时间为2
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4h。
[0014]优选的，所述步骤S6中有机胺为乙二胺，五乙烯六胺，四乙烯五胺或三亚乙基四胺中的任意一种。
[0015]有益效果：本专利技术的制备方法具有以下优点：1、本专利技术中采用两种废弃物制备固体废弃物陶粒，一种为秸秆，另一种为固体废弃物（该种废弃物包括粉煤灰，矿渣威风，水渣，高炉炉渣，赤泥，矿泥等），以往的处理方式是在固体废弃物的表面直接氨基化处理，本专利技术中采用蒸汽爆破处理秸秆，将秸秆纤维细化，然后将细化的秸秆纤维采用造纸技术，将秸秆纤维抄造成纤维网（膜），纤维网相互交叉铺叠使使纤维网具备一定的厚度，将固体废弃物颗粒和秸秆纤维网相间铺设，并在铺设的过程中不断的抖动，使固体废弃物运动至秸秆纤维网中，再用热压机热压制成固体废弃物复合秸秆纤维网，使得固体废弃物颗粒能够固定在网中，再浸泡含钙的溶液并烧结，使得纤维网和固体废弃表面均能附着大量的氧化钙，并且在烧结过程中纤维会随着烧结的过程也会炭化，炭化形成形成网状的氧化钙，有利于二氧化碳的吸附；2、本专利技术中采用蒸汽爆破处理秸秆，更加有利于纤维的分散，形成分散性的纤维网，有利于固体废弃物颗粒在纤维网之间附着和固定；3、本专利技术中制备的固体废弃物陶粒最后再进行胺化处理，能进一步提高二氧化碳的吸附效果。
具体实施方式
[0016]下面结合实施例对本专利技术作进一步描述，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术不局限于以下实施例：实施例1
一种封存二氧化碳的固体废弃物陶粒的制备方法，包括以下步骤：S1. 秸秆纤维网的制备：将秸秆纤维短切至2cm，采用热水浸泡8h，然后采用蒸汽爆破处理，蒸汽处理的压力为1.5MPa，维压时间为2min，爆破处理次数为3次，收集闪爆处理的纤维，自然晾干；将制备的纤维进行疏解，将疏解的纤维加入水中，纤维和水的比为10g/L，采用搅拌的方式疏解纤维，待纤维分散均匀后，加水稀释至纤维和水的比为8g/L，最后倒入纸样抄取器，抄造成纤维网；S2. 固体废弃物复合秸秆纤维网的制备：将固体废弃物研磨，并筛选粒径为100目的固体废弃物颗粒，将固体废弃物颗粒和秸秆纤维网相间铺设，并在铺设的过程中不断的抖动，使固体废弃物运动至秸秆纤维网中，再用热压机热压制成固体废弃物复合秸秆纤维网，该纤维网中纤维和固体废弃物的重量比为1：4，热压温度为110℃，压力为1.5MPa，热压时间为2min；S3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封存二氧化碳的固体废弃物陶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 秸秆纤维网的制备：将秸秆纤维短切蒸汽爆破处理后支撑纤维网；S2. 固体废弃物复合秸秆纤维网的制备：将固体废弃物研磨，并筛选粒径为10
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100目的固体废弃物颗粒，将固体废弃物颗粒和秸秆纤维网相间铺设，并在铺设的过程中不断的抖动，使固体废弃物运动至秸秆纤维网中，再用热压机热压制成固体废弃物复合秸秆纤维网；S3. 含钙溶液的制备：在硝酸钙水溶液中加入尿素，制备含钙溶液；S4. 含氧化钙固体废弃物复合秸秆纤维网的制备: 将固体废弃物复合秸秆纤维网浸泡于含钙溶液进行超声搅拌，待含钙溶液水解后进行干燥，将固体废弃物复合秸秆纤维网在有氧环境下进行煅烧，然后置于氮气氛围中煅烧，得到含氧化钙固体废弃物复合秸秆纤维网；S5. 含氧化钙固体废弃物陶粒的制备：将步骤S4制备的含氧化钙固体废弃物复合秸秆纤维网进行破碎得到含氧化钙固体废弃物陶粒；S6. 固体废弃物陶粒的制备：将步骤S5制备的含氧化钙固体废弃物陶粒加入至有机胺甲醇溶液中，充分搅拌，然后将甲醇挥发得到固体废弃物陶粒。2.根据权利要求1所述的封存二氧化碳的固体废弃物陶粒的制备方法，其特征在于，所述秸秆纤维网的制备包括以下步骤：S11. 将秸秆纤维短切至0.5
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3cm，采用热水浸泡4
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8h，然后采用蒸汽爆破处理，蒸汽处理的压力为1.5
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3MPa，维压时间为2
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5min，爆破处理次数为1
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3次，收集闪爆处理的纤维，自然晾干；S12. 将步骤S11制备的纤维进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王月祥，田蓉，高雨，张梦，朱嫚嫚，裴若琳，
申请(专利权)人：苏州市宏宇环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：