[發明專利]碳化養護廢棄物制備建筑材料的方法

無效

• 申請號: 200710014697.8
• 申請日: 2007-06-01
• 公開（公告）號: CN101058213A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 常鈞;黃世峰;葉正茂;蘆令超;周宗輝;程新
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B28B11/24
• 分類號: B28B11/24
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所
• 代理人: 李桂存

(一)技術領域

本發明屬于建筑材料的技術領域，涉及由廢棄物(包括不同鋼渣、爐渣、冶煉渣、污泥、赤泥、焚燒灰、廢水泥等)為主要材料吸收二氧化碳氣體制備建筑材料的方法。

(二)背景技術

目前，大量排放的二氧化碳氣體造成了全球氣候變暖，大氣中的CO₂濃度超過大約550ppm，將會顯著地增加人類社會和環境的造成危害。危險廢棄物的加速碳化是人為控制加速碳化的過程，廢棄物在富CO₂環境下，在短時間內迅速硬化。冶金、化工和建材等企業排放了大量的廢棄物占用了大量用地，污染環境和地下水，制約著企業的發展。另外，在很多情況下有毒的金屬可以快速的被固化在碳化產品內。具有重要意義的是碳化養護材料的物理和化學性能得到了重大的改進并再利用到不同的建筑中。

利用碳化養護廢棄物制備建筑材料可以有效地利用工業廢棄物，并吸收大量溫室氣體CO₂，起到利廢環保的作用。

(三)發明內容

本發明為了克服以下技術的不足，提供了一種碳化養護廢棄物制備建筑材料的方法，利用不同工業廢棄物成型為不同形狀的磚、板等坯體，將制備好的坯體放入不同二氧化碳氣體濃度、不同二氧化碳氣體壓力下養護。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

本發明公開了一種碳化養護廢棄物制備建筑材料的方法，其特別之處在于：利用含有碳化成分的廢棄物為碳化材料，加水混合均勻，壓制成的建筑材料半成品，半成品在碳化氣體的養護下，制成建筑材料成品；

所述的碳成分為氧化鈣、氫氧化鈣、硅酸二鈣、硅酸三鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化鐵酸鈣、鈣礬石、氫氧化鎂和氧化鎂的一種或一種以下，碳化成分占廢棄物的重量百分比不少于20％；

所述的碳化氣體為為二氧化碳氣體；

所述的養護條件：二氧化碳濃度大于wt15％，養護氣體壓力大于1bar，碳化養護溫度30-200℃。

上述本發明所述的方法，為了降低成本，提高經濟效益，所述的碳化氣體為含二氧化碳的工業廢氣，二氧化碳濃度為wt30-50％。

上述本發明的方法，為了提高其碳化效果，所述的碳化成分占廢棄物的重量百分比最好為40-70％。

本發明的工業廢棄物內含有的氧化鈣、氫氧化鈣、硅酸二鈣、硅酸三鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化鐵酸鈣、鈣礬石、氫氧化鎂和氧化鎂等可被碳化成分，經碳化養護，發生如下反應：

(MgO)_x·(SiO₂)_y+(H₂O)_z+xCO₂＝xMgCO₃+ySiO₂+zH₂O

3CaO·SiO₂+3CO₂+μH₂O→SiO₂·μH₂O+3CaCO₃

2CaO·SiO₂+2CO₂+μH₂O→SiO₂·μH₂O+2CaCO₃

Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃+H₂O

C-S-H+CO₂→CaCO₃+SiO₂+H₂O

碳化養護材料經碳化養護后的主要生成組成為碳酸鈣和碳酸鎂。

本發明是在有適量水存在的條件下，經二氧化碳廢氣養護工業廢棄物半成品。當發生碳化反應后，體系發生放熱反應，系統溫度因不同碳化材料達到30-200℃，使得體系水分蒸發，環境濕度高。碳化材料在碳化養護條件下發生碳化反應，生成碳酸鹽，產生強度。

本發明的要點是發明了利用工業廢棄物碳化養護，吸收二氧化碳廢氣制備建筑材料。該技術利用了工業廢棄物，減少了二氧化碳溫室氣體的排放，制備了性能良好的建筑材料。

本發明的有益效果是利廢、環保、節能、成本低。

(四)附圖說明

圖1為本發明實施例1的碳化材料的XRD分析圖。

圖2為本發明實施例1的碳化材料的SEM-EDS圖。

(五)具體實施例

實施例1：