一种吸收固结二氧化碳的制品及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种吸收固结二氧化碳的制品，由浇筑浆料浇筑成型得到；所述浇筑浆料包括钢渣、活性炭、水泥、石英砂、减水剂和增强剂；所述钢渣、活性炭、水泥和石英砂的质量比为(110～140)：(30～50)：(15～30)：(1～35)。本发明专利技术制备的混合干球料利用钢渣和活性炭作为原料，可持续吸附二氧化碳，提高二氧化碳吸收量，制品养护及后期使用时，吸附的二氧化碳会缓慢释放出来，在内部与钢渣发生作用，使制品碳化更加均匀，二氧化碳通过反应转换为碳酸钙，不再以气体形式缓释到外界环境；同时干球料还起到骨料的作用，形成致密的网状结构，增强制品力学性能。本发明专利技术还提供了一种吸收固结二氧化碳制品的制备方法及应用。的制备方法及应用。

【技术实现步骤摘要】
一种吸收固结二氧化碳的制品及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于建筑材料
，尤其涉及一种吸收固结二氧化碳的制品及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]中国向国际社会承诺了2030年碳达峰、2060年碳中和的“双碳”目标。如何实现“双碳”目标，CO2吸附材料是其中目标之一。
[0003]目前多使用活性炭对二氧化碳进行吸附，但常规的活性炭对温度、湿度较为敏感，较高温度可使得活性炭内部空气发生了热胀冷缩效应，例如通过暴晒让空气体积变大，从而挤出有异味分子或废气等，然后将废气等吸附在活性炭内部的吸附物在进行收集处理，增加废气等处理成本；此外活性炭对潮湿的气体的吸附能力也很强，使得活性炭被无功利用，浪费资源；最后活性炭的使用寿命大概为6
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12个月，如果不能妥善处理废旧活性炭，将会给环境带来很大的安全隐患。很多企业在处理废旧活性炭的时候，经常会把活性炭自然暴露在空气当中，饱和的活性炭吸附再一次释放出来所吸附的废气，对空气造成二次污染；或是贮存条件不得当，发生渗透、扩散，导致水和土壤被二次污染。因此废旧的活性炭反而成为新的危害环境的“毒源”，给自然环境、工作环境带来极大的危害和隐患。
[0004]因此，亟需提出一种既可固结废气、吸附饱和后又可以利用废气的技术方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种吸收固结二氧化碳的制品及制备方法和应用，本专利技术中的制品能够吸收并固结二氧化碳，且碳化后的制品具有优异的力学性能，可应用于建筑领域。
[0006]本专利技术提供一种吸收固结二氧化碳的制品，由浇筑浆料浇筑成型得到；
[0007]所述浇筑浆料包括钢渣、活性炭、水泥、石英砂、减水剂和增强剂；
[0008]所述钢渣、活性炭、水泥和石英砂的质量比为(110～140)：(30～50)：(15～30)：(1～35)。
[0009]优选的，所述钢渣包括但不局限于硅酸三钙、硅酸二钙、铁酸二钙、RO和游离石灰；
[0010]其中，R为铁、锰和镁中的一种或几种。
[0011]优选的，所述减水剂为萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂、聚羧酸高性能减水剂等中的一种或几种；所述增强剂为硫酸镁、氯化钾、氯化钠中的一种或几种。
[0012]本专利技术提供如上文所述的吸收固结二氧化碳的制品的制备方法，包括以下步骤：
[0013]A)将占钢渣总质量40～65％的钢渣和占活性炭总质量50～80％的活性炭混合球磨，得到混合干球料；
[0014]将剩余钢渣、剩余活性炭和水泥、石英砂混合，得到混合干料；
[0015]B)将所述混合干球料和混合干料与混合溶液混合，得到浇筑浆料；
[0016]所述混合溶液包括减水剂和增强剂；
[0017]C)将所述浇筑浆料在模具中浇筑成型，得到粗坯；
[0018]D)将所述粗坯进行包浆、干燥，再包浆，其中多层包浆的层数不少于3层；
[0019]E)将包浆后的粗坯进行碳化养护，得到制品。
[0020]优选的，所述步骤A)中制备混合干球料的钢渣和活性炭的质量比为(60～70)：(25～40)。
[0021]优选的，所述步骤A)中剩余钢渣、剩余活性炭、水泥和石英砂的质量比为(50～70):(5～10):(15～30)：(1～35)。
[0022]优选的，所述步骤C)为：
[0023]将所述浇筑浆料在模具中浇筑成型，密封养护12～24小时，得到粗坯。
[0024]优选的，所述步骤D)中干燥的时间为12～24小时，干燥的温度为80～100℃。
[0025]优选的，包浆材料为钢渣、水泥以及石英砂的混合研磨细料。
[0026]优选的，碳化条件为二氧化碳浓度为10～100％，时间为6～48h。
[0027]本专利技术提供如上文所述的吸收固结二氧化碳的制品在吸收和固结二氧化碳中的应用。
[0028]本专利技术提供了一种吸收固结二氧化碳的制品，由浇筑浆料浇筑成型得到；所述浇筑浆料包括钢渣、活性炭、水泥、石英砂、减水剂和增强剂；所述钢渣、活性炭、水泥和石英砂的质量比为(110～140)：(30～50)：(15～30)：(1～35)。
[0029]本专利技术的有益效果在于：
[0030](1)本专利技术制备的混合干球料利用钢渣和活性炭作为原料，可持续吸附二氧化碳，提高二氧化碳吸收量，将其作为原料制备制品，制品养护及后期使用时，吸附的二氧化碳会缓慢释放出来，在内部与钢渣发生作用，使制品碳化更加均匀，二氧化碳通过反应转换为碳酸钙，不再以气体形式缓释到外界环境；同时干球料还起到骨料的作用，形成致密的网状结构，增强制品力学性能。
[0031](2)本专利技术提供的一种吸收固结二氧化碳的制品的制备方法，石英砂作为骨料之一，能够形成大的孔隙通道，使二氧化碳分子通向制品内部，与钢渣中有效成分发生反应，生成碳酸钙，提高碳化程度和深度，增强制品的力学性能。
[0032](3)制品通过包浆在保证不会阻碍二氧化碳的进入的前提下，减少了吸附材料与空气的接触，从而避免了使用过程中二氧化碳以及其他废气的溢出，对环境造成二次污染等问题。
[0033](4)本专利技术提供的一种吸收固结二氧化碳的制品的制备方法，整个制备工艺操作简单，易于实现工业化，且有效解决钢渣堆积问题，实现固废增值，节约土地资源，有利于城市化进程的推进。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0035]图1为本专利技术实施例4中的制品重量随时间的变化曲线。
具体实施方式
[0036]本专利技术提供了一种吸收二氧化碳的人工石，由浇筑浆料浇筑成型得到；
[0037]所述浇筑浆料包括钢渣、活性炭、水泥、石英砂、减水剂和增强剂；
[0038]所述钢渣、活性炭、水泥和石英砂的质量比为(110～140)：(30～50)：(15～30)：(1～35)。
[0039]在本专利技术中，所述钢渣的主要成分优选为硅酸三钙、硅酸二钙、铁酸二钙、RO和游离石灰，其中R可以是铁、锰和镁中的一种或几种；所述活性炭可以是块状活性炭和/或粉末状活性炭，从使用程度上限定可以是新活性炭、反复使用后的活性炭和使用寿命临界的活性炭的一种或多种，选用使用寿命临界的活性炭完成本次吸附CO2后，可将其固结在人工石内部，完后对寿命临界活性炭的处理。
[0040]在本专利技术中，所述水泥、石英砂的选择无特殊的限制，使用本领域中的常见相关材料即可。
[0041]在本专利技术中，所述浇筑浆料中还包括水。在本专利技术中，所述减水剂优选为萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂、聚羧酸高性能减水剂等中的一种或几种；所述增强剂优选为硫酸镁、氯化钾、氯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸收固结二氧化碳的制品，由浇筑浆料浇筑成型得到；所述浇筑浆料包括钢渣、活性炭、水泥、石英砂、减水剂和增强剂；所述钢渣、活性炭、水泥和石英砂的质量比为(110～140)：(30～50)：(15～30)：(1～35)。2.根据权利要求1所述的吸收固结二氧化碳的制品，其特征在于，所述钢渣的成分包括但不局限于硅酸三钙、硅酸二钙、铁酸二钙、RO和游离石灰；其中，R为铁、锰和镁中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的吸收固结二氧化碳的制品，其特征在于，所述减水剂为萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂、聚羧酸高性能减水剂等中的一种或几种；所述增强剂为硫酸镁、氯化钾、氯化钠中的一种或几种。4.如权利要求1所述的吸收固结二氧化碳的制品的制备方法，包括以下步骤：A)将占钢渣总质量40～65％的钢渣和占活性炭总质量50～80％的活性炭混合球磨，得到混合干球料；将剩余钢渣、剩余活性炭和水泥、石英砂混合，得到混合干料；B)将所述混合干球料和混合干料与混合溶液混合，得到浇筑浆料；所述混合溶液包括减水剂和增强剂；C)将所述浇筑浆料在模具中浇筑成...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐继任，高飞，崔东波，张余鑫，李智康，李林丽，姚富国，马彩彩，
申请(专利权)人：山东京韵泰博新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：