CN115646452B - 一种封存二氧化碳的固体废弃物陶粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明涉及领域，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。
背景技术
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。
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。
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。
发明内容
要解决的技术问题：本发明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。
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10-100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。
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0.5-3cm，采用热水浸泡4-8h，然后采用蒸汽爆破处理，蒸汽处理的压力为1.5-3MPa，维压时间为2-5min，爆破处理次数为1-3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10-15g/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4-8g/L，最后倒入纸样抄取器，抄造成纤维网。
优选的，所述步骤S2中热压温度为80-110℃，压力为1.5-3MPa，热压时间为2-6min。
优选的，所述步骤S3中尿素和钙离子的摩尔比为4:1。
优选的，所述步骤S4中超声搅拌时间为2-10h。
优选的，所述步骤S4中在有氧环境下进行煅烧的温度为400-500℃，时间为2-4h。
优选的，所述步骤S4中在氮气氛围中煅烧的温度为600-700℃，时间为1-6h。
优选的，所述步骤S6中搅拌时间为2-4h。
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。
有益效果：本发明的制备方法具有以下优点：
1、本发明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，本发明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、本发明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、本发明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
下面结合实施例对本发明作进一步描述，以下实施例是对本发明的解释而本发明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. 含钙溶液的制备：在硝酸钙水溶液中加入尿素，尿素和钙离子的摩尔比为4:1，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，超声搅拌时间为2h，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，温度为400℃，时间为4h，然后置于氮气氛围中煅烧，温度为600℃，时间为6h，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乙二胺甲醇溶液中，充分搅拌，搅拌时间为2h，然后将甲醇挥发得到固体废弃物陶粒。
实施例2
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0.5cm，采用热水浸泡4h，然后采用蒸汽爆破处理，蒸汽处理的压力为3MPa，维压时间为5min，爆破处理次数为1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4g/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10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80℃，压力为1.5MPa，热压时间为6min；
S3. 含钙溶液的制备：在硝酸钙水溶液中加入尿素，尿素和钙离子的摩尔比为4:1，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，超声搅拌时间为10h，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，温度为500℃，时间为2h，然后置于氮气氛围中煅烧，温度为700℃，时间为1h，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乙二胺甲醇溶液中，充分搅拌，搅拌时间为4h，然后将甲醇挥发得到固体废弃物陶粒。
实施例3
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1cm，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2MPa，维压时间为4min，爆破处理次数为2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12g/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5g/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50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100℃，压力为1.5MPa，热压时间为6min；
S3. 含钙溶液的制备：在硝酸钙水溶液中加入尿素，尿素和钙离子的摩尔比为4:1，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，超声搅拌时间为7h，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，温度为500℃，时间为2h，然后置于氮气氛围中煅烧，温度为650℃，时间为3h，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乙二胺甲醇溶液中，充分搅拌，搅拌时间为3h，然后将甲醇挥发得到固体废弃物陶粒。
实施例4
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1.5cm，采用热水浸泡4h，然后采用蒸汽爆破处理，蒸汽处理的压力为2.5MPa，维压时间为3min，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14g/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6g/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80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90℃，压力为3MPa，热压时间为2min；
S3. 含钙溶液的制备：在硝酸钙水溶液中加入尿素，尿素和钙离子的摩尔比为4:1，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，超声搅拌时间为4h，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，温度为450℃，时间为4h，然后置于氮气氛围中煅烧，温度为700℃，时间为2h，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乙二胺甲醇溶液中，充分搅拌，搅拌时间为4h，然后将甲醇挥发得到固体废弃物陶粒。
对比例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1cm，然后粉碎秸秆至50目，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12g/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5g/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50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100℃，压力为1.5MPa，热压时间为6min；
S3. 含钙溶液的制备：在硝酸钙水溶液中加入尿素，尿素和钙离子的摩尔比为4:1，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，超声搅拌时间为7h，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，温度为500℃，时间为2h，然后置于氮气氛围中煅烧，温度为650℃，时间为3h，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乙二胺甲醇溶液中，充分搅拌，搅拌时间为3h，然后将甲醇挥发得到固体废弃物陶粒。
对比例2
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1cm，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2MPa，维压时间为4min，爆破处理次数为2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12g/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5g/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50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100℃，压力为1.5MPa，热压时间为6min；
S3. 含钙溶液的制备：在硝酸钙水溶液中加入尿素，尿素和钙离子的摩尔比为4:1，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，超声搅拌时间为7h，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，温度为500℃，时间为2h，然后置于氮气氛围中煅烧，温度为650℃，时间为3h，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。
对比例3
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1cm，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2MPa，维压时间为4min，爆破处理次数为2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12g/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5g/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50目的固体废弃物颗粒，将固体废弃物颗粒，氧化钙和秸秆纤维网相间铺设，并在铺设的过程中不断的抖动，使固体废弃物和氧化钙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100℃，压力为1.5MPa，热压时间为6min。
称取相同重量的实施例1-4和对比例1-2中制备的陶粒吸附二氧化碳（吸附条件均相同），具体吸附效果见表1。
表1 实施例1-4和对比例1-2中陶粒吸附效果
| CO2 吸附量（mmol/g） | |
| 实施例1 | 3.65 |
| 实施例2 | 3.58 |
| 实施例3 | 3.87 |
| 实施例4 | 3.75 |
| 对比例1 | 1.66 |
| 对比例2 | 2.87 |
| 对比例3 | 1.52 |
以上表1中的测试数据均在二氧化碳浓度，温度，水蒸气浓度相同的条件下进行的吸附实验，且以上实施例和对比例中的固体废弃物选择使用粉煤灰，从上表中可以看出秸秆纤维的粉碎方式，以及氧化钙的附着方式都会影响最终的吸附效果，且通过对比例2中的数据可以看出，虽然胺化处理后吸附效果更好，但是不经过胺化处理制备得到的陶粒也是具备较高的吸附效果的。
选择其中一个实施例制备的陶粒配置混凝土，混凝土的配方中包括水泥，本发明陶粒，锰渣，中砂，水，混合后机械挤压制备混凝土轻质隔墙板，隔墙板的抗压强度达到14.4MPa，达到规定的13.4MPa。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
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10-100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；
其中，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0.5-3cm，采用热水浸泡4-8h，然后采用蒸汽爆破处理，蒸汽处理的压力为1.5-3MPa，维压时间为2-5min，爆破处理次数为1-3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10-15g/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4-8g/L，最后倒入纸样抄取器，抄造成纤维网。
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：所述步骤S2中热压温度为80-110℃，压力为1.5-3MPa，热压时间为2-6min。
3.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：所述步骤S3中尿素和钙离子的摩尔比为4:1。
4.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：所述步骤S4中超声搅拌时间为2-10h。
5.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：所述步骤S4中在有氧环境下进行煅烧的温度为400-500℃，时间为2-4h。
6.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：所述步骤S4中在氮气氛围中煅烧的温度为600-700℃，时间为1-6h。
7.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：所述步骤S6中搅拌时间为2-4h。
8.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。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101319478A (zh) * | 2008-07-02 | 2008-12-10 | 福建师范大学 | 一种具有吸附和降解有机物功能的复合纸基材料的制备方法及其应用 |
| AU2020101509A4 (en) * | 2020-07-27 | 2020-09-03 | Zaozhuang University | Method for Efficiently Treating MB Dye Wastewater Using Renewable Ceramsite Filter Material |
| CN113600147A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-05 | 贵州师范大学 | 一种重金属离子吸附纤维膜材料的制备方法 |
| WO2022042367A1 (zh) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种粉煤灰和废弃油脂合成VOCs吸附剂的系统 |
| CN114426419A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-05-03 | 北京锦绣新技术发展有限公司 | 一种无机固体废弃物陶粒矿化混凝土封存二氧化碳的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110038774A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Shaojun Zhong | Method for Sequestering Carbon Dioxide |
| EP3653282A1 (en) * | 2010-04-30 | 2020-05-20 | Peter Eisenberger | System and method for carbon dioxide capture and sequestration |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101319478A (zh) * | 2008-07-02 | 2008-12-10 | 福建师范大学 | 一种具有吸附和降解有机物功能的复合纸基材料的制备方法及其应用 |
| AU2020101509A4 (en) * | 2020-07-27 | 2020-09-03 | Zaozhuang University | Method for Efficiently Treating MB Dye Wastewater Using Renewable Ceramsite Filter Material |
| WO2022042367A1 (zh) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种粉煤灰和废弃油脂合成VOCs吸附剂的系统 |
| CN113600147A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-05 | 贵州师范大学 | 一种重金属离子吸附纤维膜材料的制备方法 |
| CN114426419A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-05-03 | 北京锦绣新技术发展有限公司 | 一种无机固体废弃物陶粒矿化混凝土封存二氧化碳的方法 |
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