CN115215586A - 一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法 - Google Patents
一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115215586A CN115215586A CN202210602639.1A CN202210602639A CN115215586A CN 115215586 A CN115215586 A CN 115215586A CN 202210602639 A CN202210602639 A CN 202210602639A CN 115215586 A CN115215586 A CN 115215586A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- carbide slag
- aerated concrete
- weight
- wet grinding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 42
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000011456 concrete brick Substances 0.000 title claims abstract description 15
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 46
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 claims abstract description 8
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 9
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 7
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 abstract 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 24
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 10
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 10
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 8
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/02—Selection of the hardening environment
- C04B40/0231—Carbon dioxide hardening
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明提供了一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法，将重量份数为10‑20份的干重电石渣，与120‑240份水、300‑400份氧化锆研磨体混合置于湿磨机湿磨，湿磨过程中通入CO2进行碳化反应，得到浆料；取150‑300份的浆料，与10‑35份石膏、30‑120份水泥、40‑180份石灰、150‑585份细骨料放入搅拌机中低速搅拌，将16‑48份水与3‑6份铝粉混合倒入搅拌机高速搅拌，将搅匀后的原料压制成型，然后在碳化室中养护，得到免蒸压加气混凝土砖。本发明利用湿法研磨工艺将碳酸钙颗粒始终保持至纳米粒径，制备工艺简单、操作方便，颗粒范围可控，适合工业化大规模生产。
Description
技术领域
本发明属于工业固废技术领域，具体涉及一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法。
背景技术
我国碳排放总量力争于2030年前达到峰值, 努力争取2060年前实现碳中和。这一目标的实现需要从减少碳源和增加碳汇两方面入手,全方位实现减碳和控碳。建筑行业作为经济社会发展的基础性行业,与减碳、控碳有密切关系。
CCUS技术即碳捕获、利用与封存技术，从名称即可知，与CCS相比， CCUS技术多了“利用”的过程，即可以将二氧化碳资源化，具体来说就是把排放的二氧化碳进行提纯捕获后，将其作为一种副产品，视为原辅材料投入到其他新的生产过程中，实现循环再利用，而不是简单地封存，从而产生经济效益，让这项技术更具有现实操作性。因此，CCUS技术相比CCS技术更获得青睐。 CCUS技术同煤电、煤化工、钢铁、水泥等传统产业相结合，可以大规模减少二氧化碳排放，实现煤炭清洁低碳利用。因此，探索煤电、煤化工、钢铁、水泥等高碳产业同CCUS技术耦合发展的低碳产业链和产业集群是CCUS技术未来的发展方向。电石渣是工业上以电石为主料，是乙炔生产过程中，产生的的工业固体废弃物。电石渣的主要成分是氢氧化钙，可作为钙质材料捕集CO2矿化成碳酸钙，也可作为钙质材料用于加气混凝土生产。加气块制备该过程中，蒸压养护能耗大、成本高，难以在现浇混凝土工程中应用推广。而且，蒸压过程中快速生成的水化产物包裹在未水化水泥颗粒周围限制了水化反应的进行；同时水化产物中的晶体含量较高，提高了混凝土的脆性，易开裂。而免蒸压加气混凝土砌块则是一种利用节能工艺制备的绿色多孔建筑材料。
公开号为202010771454的中国发明专利申请公开了一种湿磨电石渣制备碳化砖的方法，主要特点是利用湿磨电石渣易碳化的优点，将湿磨电石渣与其他原料压制成型，在碳化室中养护得到碳化砖。尽管碳化砖强度高，可以有效替代普通砖，但用途不广泛。
公开号为201510864373的中国发明专利申请公开了一种生物质电厂灰基免蒸压加气混凝土吸隔音砖及其制备方法，主要特点是实现生物质电厂灰资源化利用，制备出一种免蒸压的加气块混凝土。尽管拥有吸声导热等性能，但该加气砖的早期强度不高，且制备过程中无法做到二氧化碳减排。
为解决电石渣等固废的过量排放的问题，本发明提供了一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土的方法。该方法一方面电石渣矿化后的纳米碳酸钙晶核发育长大有效提高固碳效率，另一方面制备的加气混凝土高强轻质，舍弃了传统的高温高压蒸汽养护，在碳化室中养护同样达到固碳的效果。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：
一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法，包括如下步骤：
步骤1、将重量份数为10-20份的干重电石渣，与120-240份水、300-400 份氧化锆研磨体混合置于湿磨机中以转速400-700r/min，研磨2-3h；湿磨的过程中向立式搅拌磨中通入浓度为40％-60％、气速1.5-2.2kg/h的CO2进行碳化反应，直至浆体pH＝7.2-7.8时，停止通入CO2，继续湿磨0.5h-1h，去除研磨体，得到浆料；
步骤2、取步骤1中重量份数为150-300份的浆料，与10-35份石膏、30-120 份水泥、40-180份石灰、150-585份细骨料放入搅拌机中低速搅拌3min，将16-48 份水与3-6份铝粉混合倒入搅拌机高速搅拌0.5min；得到混合砂浆；
步骤3、将步骤2中得到的混合砂浆放入成型模具中压制成型，压强为 2-30MPa，保压时间为30-60s，成型后即刻脱模；
步骤4、将步骤3中得到的成型试块放在恒温恒湿的碳化室中养护，得到免蒸压加气混凝土砖。
所述步骤1中电石渣在105℃干燥24h，并通过球磨机破碎至中值粒径为 30-35μm，电石渣中氧化钙质量分数占65-70％。
所述步骤1中氧化锆研磨体300-400份；直径特征：0.8mm：0.5mm：0.2 mm的质量比为2：4：4。
所述步骤1中pH＝7.2-7.8时化学作用反应方程式为：
Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O，若pH＜7时，稳定的CaCO3将会与CO2和H2O继续反应，生成可溶性Ca(HCO3)2。
所述步骤1中继续湿磨0.5h-1h目的：抑制电石渣碳酸化反应后的体积变大问题，控制生成的纳米碳酸钙颗粒粒径范围。
所述步骤1中浆料为固碳型纳米碳酸钙，中值粒径D50＝30nm-100nm。
所述步骤2的细骨料为粒径为0.08-5mm的尾砂矿。
所述步骤2中的石膏为火电厂产生的脱硫石膏。
所述步骤4中碳化养护温度为20℃，湿度为50％，CO2纯度为99.5％，并保持0.15MPa的恒压。
本发明方法机理如下：
(1)电石渣主要有由氢氧化钙组成。湿法研磨电石渣能有效超细化颗粒粒径、规整颗粒形状、增大颗粒比表面积以及极大的提升活性，使其能够与溶液中碳酸根离子充分反应。利用湿法研磨过程中的剧烈机械作用力使得新生成的碳酸钙颗粒无法发育长大，抑制碳酸钙成核速率，防止碳酸钙包裹氢氧化钙颗粒的情况出现，分离后的碳酸钙颗粒表面不断吸附溶液中游离的CaO与HCO3 -生成新的碳酸钙。
(2)电石渣可作为钙质材料运用于加气混凝土制作，湿法研磨得到的纳米碳酸钙也会给加气混凝土提供一定强度，固定碳的同时起到骨架的作用。湿磨后存留的电石渣在碳化室中吸收二氧化碳气体生成碳酸钙，进而形成结晶体，最后形成强度，使得制备加气混凝土的目的得以实现。
(3)尾砂矿的主要脉石矿物为SiO2，可作为硅质材料运用于加气混凝土制作，有效改善了加气混凝土制品水化产物分布的均匀性，提高制品的性能。
本发明具有如下优点：
(1)利用湿法研磨工艺将碳酸钙颗粒始终保持至纳米粒径，制备工艺简单、操作方便以及颗粒范围可控，适合工业化大规模生产；
(2)利用湿法研磨产生的机械作用力分散纳米碳酸钙颗粒，使得纳米碳酸钙颗粒分散均匀，充分与溶液中的碳酸钙离子反应，提高固碳效率；
(3)在加气混凝土制备过程中免去高能耗的蒸压养护采用碳化养护，进一步达到固碳的效果；
(3)制备的加气混凝土高强轻质，为电石渣的CO2矿化提供了很好的应用途径；
(4)将水泥、煤化工等高碳产业同碳捕获技术耦合发展，实现电石渣的资源化利用；电石渣主要化学组分为氢氧化钙，易于CO2反应，利用此特点实现全过程；同时提升建筑材料性能。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
(1)将10份干重电石渣，加入240份水，400份直径为0.8mm：0.5mm： 0.2mm，质量比为2：4：4氧化锆研磨体混合置于湿磨机中以转速700r/min，研磨3h；湿磨的过程中向立式搅拌磨中通入浓度为60％，气速为2.2kg/h二氧化碳气体进行碳化反应。直至浆体pH＝7.3时，停止通入CO2，继续湿磨1h，去除研磨体，得到浆体。中值粒径(表征浆体中纳米碳酸钙的颗粒细度)、碳化率、碳化效率见表1。
(2)取步骤(1)中150份浆料、10份石膏、30份水泥、40份生石灰、150 份尾矿砂放入搅拌机中低速搅拌3min，将16份水与3份铝粉混合倒入搅拌机高速搅拌30s；得到混合砂浆。
(3)将步骤(2)中得到的混合砂浆放入成型模具中压制成型，压强为2MPa，保压时间为0.5min，成型后即刻脱模；
(4)将步骤(3)中得到的成型试块放在恒温恒湿的碳化室中养护，养护温度为20℃，湿度为50％，CO2纯度为99.5％，并保持0.15MPa的恒压。养护时间为1d，得到新型免蒸压加气混凝土。抗压度见表1
实施例2：
(1)将10份干重电石渣，加入240份水，400份直径为0.8mm：0.5mm： 0.2mm，质量比为2：4：4氧化锆研磨体混合置于湿磨机中以转速700r/min，研磨3h；湿磨的过程中向立式搅拌磨中通入浓度为60％，气速为2.2kg/h二氧化碳气体进行碳化反应。直至浆体pH＝7.5时，停止通入CO2，继续湿磨1h，去除研磨体，得到浆体。中值粒径、碳化率、碳化效率见表1。
(2)取步骤(1)中200份浆料、20份石膏、75份水泥、120份生石灰、395份尾矿砂放入搅拌机中低速搅拌3min，将24份水与4份铝粉混合倒入搅拌机高速搅拌0.5min；得到混合砂浆。
(3)将步骤(2)中得到的混合砂浆放入成型模具中压制成型，压强为 2-35MPa，保压时间为30-60s，成型后即刻脱模；
(4)将步骤(3)中得到的成型试块放在恒温恒湿的碳化室中养护，养护温度为20℃，湿度为50％，CO2纯度为99.5％，并保持0.15MPa的恒压。养护时间为1d，得到新型免蒸压加气混凝土。抗压度见表1。
实施例3：
(1)将20份干重电石渣，加入120份水，300份直径为0.8mm：0.5mm： 0.2mm，质量比为2：4：4氧化锆研磨体混合置于湿磨机中以转速400r/min，研磨2h；湿磨的过程中向立式搅拌磨中通入40％浓度，气速为1.5kg/h二氧化碳气体进行碳化反应。直至浆体pH＝7.8时，停止通入CO2，继续湿磨0.5h，去除研磨体，得到浆体。中值粒径、碳化率、碳化效率见表1。
(2)取步骤(1)中300份浆料、35份石膏、120份水泥、180份生石灰、 585份尾矿砂放入搅拌机中低速搅拌20s，将48份水与6份铝粉混合倒入搅拌机高速搅拌0.5min；得到混合砂浆。
(3)将步骤(2)中得到的混合砂浆放入成型模具中压制成型，压强为 35MPa，保压时间为60s，成型后即刻脱模；
(4)将步骤(3)中得到的成型试块放在恒温恒湿的碳化室中养护，养护温度为20℃，湿度为50％，CO2纯度为99.5％，并保持0.15MPa的恒压。养护时间为1d，得到新型免蒸压加气混凝土。抗压度见表1。
对比例1：
将10份干重电石渣，加入240份水混合，通入60％浓度，气速为2.2kg/h 二氧化碳气体进行碳化反应。直至浆体pH＝7.3时，得到浆体，取所得150份浆料、10份石膏、30份水泥、40份生石灰、150份河沙尾矿砂放入搅拌机中低速搅拌3min，将16份水与3份铝粉混合倒入搅拌机高速搅拌0.5min；得到混合砂浆。将混合砂浆放入成型模具中压制成型，压强为2MPa，保压时间为30s，成型后即刻脱模；得到的成型试块放在恒温恒湿的碳化室中养护，养护温度为 20℃，湿度为50％，CO2纯度为99.5％，并保持0.15MPa的恒压。养护时间为1d，得到免蒸压加气混凝土。中值粒径、碳化率、碳化效率、抗压强度见表1
对比例2：
将20份干重电石渣，加入120份水混合，通入40％浓度，气速为1.5kg/h 二氧化碳气体进行碳化反应。直至浆体pH＝7.8时，得到浆体B。取300份浆料、 35份石膏、120份水泥、180份生石灰、585份河沙尾矿砂放入搅拌机中低速搅拌20s，将48份水与6份铝粉混合倒入搅拌机高速搅拌0.5min；得到混合砂浆，入成型模具中压制成型，压强为35MPa，保压时间为60s，成型后即刻脱模；得到的成型试块放在恒温恒湿的碳化室中养护，养护温度为20℃，湿度为50％， CO2纯度为99.5％，并保持0.15MPa的恒压。养护时间为1d，得到免蒸压加气混凝土。中值粒径、碳化率、碳化效率、抗压强度见表1。
表1-纳米碳酸钙晶核颗粒粒径、固碳率及抗压强度表
从表1可知，随着颗粒粒径的细化，碳转化率也随之增加。碳转化率分别提升了450％、320％、250％。对比例1与实施例1对比，对比例2与实施例3 对比，对比例在电石渣进行碳化反应的过程中，没有使用湿法研磨技术。从表格中可以看出所得到的浆体中的碳酸钙颗粒中值粒径为微米级别，无法达到实施例的纳米级别。且对比例碳化效率明显数倍低于实施例。最后对比例所得加气块混凝土强度略低于实施例。利用湿法研磨工艺超细超活化碳酸钙颗粒，使其大幅度提升固碳率、碳转化率。在满足干密度指标条件下，从加气混凝土的抗压强度数值表可以看出，碳转化率越高，砌块强度越高，利用湿法研磨工艺超细超活化碳酸钙颗粒形成了更加致密的碳酸钙空间网络结构，赋予了很大的强度，在混凝土内部起到了骨架的作用。
本发明在加气混凝土制备工艺流程中做到了全过程固碳，有效提高固碳效率，且摒弃了传统的高能耗的高温高压蒸压养护，绿色环保，对矿化产物提供了很好的应用场景。具有广泛的应用前景。
本发明碳转化率、碳转化效率由热重分析(SDT2960TA仪器)600℃-850℃碳酸钙热分解的质量损失。
本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (7)
1.一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、将重量份数为10-20份的干重电石渣，与120-240份水、300-400份氧化锆研磨体混合置于湿磨机中以转速400-700r/min，研磨2-3h；湿磨的过程中向立式搅拌磨中通入浓度为40％-60％、气速1.5-2.2kg/h的CO2进行碳化反应，直至浆体pH＝7.2-7.8时，停止通入CO2，继续湿磨0.5h-1h，去除研磨体，得到浆料；
步骤2、取步骤1中重量份数为150-300份的浆料，与10-35份石膏、30-120份水泥、40-180份石灰、150-585份细骨料放入搅拌机中低速搅拌3min，将16-48份水与3-6份铝粉混合倒入搅拌机高速搅拌0.5min，得到混合砂浆；
步骤3、将步骤2中得到的混合砂浆放入成型模具中压制成型，压强为2-30MPa，保压时间为30-60s，成型后即刻脱模；
步骤4、将步骤3中得到的成型试块放在恒温恒湿的碳化室中养护，得到免蒸压加气混凝土砖。
2.如权利要求1所述的一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法，其特征在于：所述步骤1中电石渣在105℃干燥24h，并通过球磨机破碎至中值粒径为30-35μm，电石渣中氧化钙质量分数占65-70％。
3.如权利要求1所述的一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法，其特征在于：所述步骤1中氧化锆研磨体300-400份；直径特征：0.8mm：0.5mm：0.2mm的质量比为2：4：4。
4.如权利要求1所述的一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法，其特征在于：所述步骤1中浆料为固碳型纳米碳酸钙，中值粒径D50＝30nm-100nm。
5.如权利要求1所述的一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法，其特征在于：所述步骤2的细骨料为粒径为0.08-5mm的尾矿砂。
6.如权利要求1所述的一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法，其特征在于：所述步骤2中的石膏为火电厂产生的脱硫石膏。
7.如权利要求1所述的一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法，其特征在于：所述步骤4中碳化养护温度为20℃，湿度为50％，CO2纯度为99.5％，并保持0.15MPa的恒压。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210602639.1A CN115215586A (zh) | 2022-05-30 | 2022-05-30 | 一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210602639.1A CN115215586A (zh) | 2022-05-30 | 2022-05-30 | 一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115215586A true CN115215586A (zh) | 2022-10-21 |
Family
ID=83608915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210602639.1A Pending CN115215586A (zh) | 2022-05-30 | 2022-05-30 | 一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115215586A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116177960A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-05-30 | 湖北工业大学 | 一种水渣湿法固碳制备预拌混凝土的方法 |
| CN116177584A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-05-30 | 湖北工业大学 | 一种工业副产石膏湿法固碳制备纳微米碳酸钙的方法 |
| CN116283089A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-06-23 | 湖北工业大学 | 一种商混站固碳强化再生骨料的制备方法 |
| CN116283139A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-06-23 | 湖北工业大学 | 一种蒸压加气混凝土废料碳化再利用方法 |
| CN116375070A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-07-04 | 湖北工业大学 | 一种液相矿化研磨协同SiO2-PAMAM制备高活性碳酸钙的方法 |
| CN116396019A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-07-07 | 湖北工业大学 | 一种减胶型碱渣固碳混凝土的制备方法 |
| CN116425476A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-07-14 | 湖北工业大学 | 一种碳化协同改性固废集料和掺合料及自密实混凝土及其制备方法 |
| CN117003534A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-11-07 | 湖北工业大学 | 用于蒸压加气混凝土制品的碳封存方法与装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111875332A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-03 | 湖北工业大学 | 一种湿磨电石渣制备碳化砖的方法 |
| CN113620331A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-11-09 | 浙江大学 | 一种co2矿化电石渣制备纳米球霰石碳酸钙方法 |
| CN114315185A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 武汉理工大学 | 一种电石渣基碳化硬化体材料及其制备方法和应用 |
| CN114409353A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-29 | 湖北工业大学 | 一种气-固相碳化协同无碱激发固化尾矿重金属的方法 |
-
2022
- 2022-05-30 CN CN202210602639.1A patent/CN115215586A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111875332A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-03 | 湖北工业大学 | 一种湿磨电石渣制备碳化砖的方法 |
| CN113620331A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-11-09 | 浙江大学 | 一种co2矿化电石渣制备纳米球霰石碳酸钙方法 |
| CN114315185A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 武汉理工大学 | 一种电石渣基碳化硬化体材料及其制备方法和应用 |
| CN114409353A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-29 | 湖北工业大学 | 一种气-固相碳化协同无碱激发固化尾矿重金属的方法 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116283089A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-06-23 | 湖北工业大学 | 一种商混站固碳强化再生骨料的制备方法 |
| CN116283139A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-06-23 | 湖北工业大学 | 一种蒸压加气混凝土废料碳化再利用方法 |
| CN116425476A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-07-14 | 湖北工业大学 | 一种碳化协同改性固废集料和掺合料及自密实混凝土及其制备方法 |
| CN116283139B (zh) * | 2023-03-03 | 2024-04-19 | 湖北工业大学 | 一种蒸压加气混凝土废料碳化再利用方法 |
| CN116177960A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-05-30 | 湖北工业大学 | 一种水渣湿法固碳制备预拌混凝土的方法 |
| CN116177584A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-05-30 | 湖北工业大学 | 一种工业副产石膏湿法固碳制备纳微米碳酸钙的方法 |
| CN116375070A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-07-04 | 湖北工业大学 | 一种液相矿化研磨协同SiO2-PAMAM制备高活性碳酸钙的方法 |
| CN116396019A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-07-07 | 湖北工业大学 | 一种减胶型碱渣固碳混凝土的制备方法 |
| CN117003534A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-11-07 | 湖北工业大学 | 用于蒸压加气混凝土制品的碳封存方法与装置 |
| CN117003534B (zh) * | 2023-07-31 | 2024-06-07 | 湖北工业大学 | 用于蒸压加气混凝土制品的碳封存方法与装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115215586A (zh) | 一种由电石渣湿磨固碳制备免蒸压加气混凝土砖的方法 | |
| Peng et al. | Preparation of autoclaved aerated concrete by using graphite tailings as an alternative silica source | |
| CN103159450B (zh) | 一种用钢渣制成的泡沫混凝土砌块的生产方法 | |
| CN110066123B (zh) | 一种制备轻质氧化镁和氧化钙的方法及其用于制备钙镁复合膨胀剂的应用 | |
| CN113336516A (zh) | 一种采用多元固废制备的胶凝材料及其协同调控方法 | |
| CN101255037A (zh) | 利用陶瓷废料水热法制造硅酸盐制品的方法 | |
| CN113213789B (zh) | 基于生活垃圾焚烧飞灰制备的路面砖及其制备方法 | |
| CN112079583A (zh) | 一种基于再生胶凝材料快速碳化的建材制品及其制备方法 | |
| CN110950619A (zh) | 一种锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法及其产品 | |
| CN114804782A (zh) | 一种利用水泥窑尾烟气制备的碳化钢渣建材制品及其方法 | |
| CN101804659A (zh) | 一种轻质蒸压免烧砌块的制备方法 | |
| CN111718141B (zh) | 一种破碎混凝土渣粉制备人造高强轻骨料的方法 | |
| CN114230299A (zh) | 一种全固废高性能轻质材料及其制备方法与应用 | |
| CN116396018B (zh) | 一种利用商混站废浆废水一体化固碳制备纳微米晶核添加剂的方法 | |
| CN110078395B (zh) | 一种人造细集料硅酸盐陶砂及其制备方法 | |
| CN114716193B (zh) | 一种再生渣土砖的制备方法 | |
| CN115716722B (zh) | 一种力学性能可调的粉煤灰基地质聚合物的制备方法 | |
| CN115259823B (zh) | 一种轻质高强低导热系数加气混凝土及其制备方法 | |
| WO2023087416A1 (zh) | 一种钢渣砖的制备方法 | |
| CN113929425B (zh) | 一种建筑砌块及其制备方法 | |
| CN116283089A (zh) | 一种商混站固碳强化再生骨料的制备方法 | |
| CN113800835B (zh) | 硅酸镁钙免烧砖及其制备方法 | |
| CN114988835A (zh) | 一种电石渣基高固碳量免蒸压型加气混凝土及其制备方法 | |
| CN114890809A (zh) | 一种钢渣基高固碳量免蒸压型加气混凝土及其制备方法 | |
| CN110981317B (zh) | 一种含钒钢渣资源化增值利用制备生态建材砖的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221021 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |