[發明專利]一種循環流化床粉煤灰改性提質協同二氧化碳礦化減排的方法、改性粉煤灰及其應用

有效

• 申請號: 202210192450.X
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114477825B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 廖洪強;王建科;劉強
• 申請（專利權）人: 徐州無廢城市技術研究院有限公司
• 主分類號: C04B20/10
• 分類號: C04B20/10;C04B18/08;C04B7/26
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 朱玲艷

本發明提供了一種循環流化床粉煤灰改性提質協同二氧化碳礦化減排的方法、改性粉煤灰及其應用，屬于固體廢棄物資源化利用和CO₂礦化固定減排技術領域。本發明將循環流化床粉煤灰與鈣基堿性料液混合，使鈣離子附著在循環流化床粉煤灰的表面，再用含CO₂氣體與循環流化床粉煤灰表面的鈣離子反應生成納米碳酸鈣顆粒，這些納米碳酸鈣顆粒附著在循環流化床粉煤灰的縫隙和孔洞中，能夠降低循環流化床粉煤灰的需水比，提高其膠凝活性，大大提高循環流化床粉煤灰的工業應用附加值，利于促進循環流化床粉煤灰在水泥和混凝土領域的規模化應用，達到循環流化床粉煤灰改性提質和礦化固定CO₂的雙重效果。

技術領域

本發明涉及固體廢棄物資源化利用和CO₂礦化固定減排技術領域，尤其涉及一種循環流化床粉煤灰改性提質協同二氧化碳礦化減排的方法、改性粉煤灰及其應用。

背景技術

煤炭燃燒會產生大量的粉煤灰，需要對其進行無害化處置和資源化利用。中國專利CN109251373A公開了將粉煤灰、水和硫酸鹽還原菌在硫酸鹽還原菌培養基中培養，從而實現對粉煤灰改性，并進一步將所述粉煤灰改性用于制備橡膠復合材料。中國專利CN108067221A公開了將粉煤灰與表面活性劑混合后用行星球磨機進行球磨，得到超細粉煤灰，然后利用 Na₂SiO₃·9H₂O和KOH對其進行表面改性，并進一步將所得改性超細粉煤灰制備鈀碳催化劑。上述方法雖然可以在一定程度上實現粉煤灰的資源化利用，但粉煤灰處理量小，無法滿足實際需要。

目前，燃煤電廠灰渣規模化利用的主流方向是用作水泥摻合料，而循環流化床鍋爐(CFB)由于燃燒溫度較低，導致粉煤灰以無規則形態存在，活性較低，顆粒疏松多孔，將其應用于水泥及混凝土時存在需水量大的問題，因此急需對循環流化床粉煤灰進行改性處理，降低其需水比，增加其膠凝活性，以實現其在水泥及混凝土中規模化高效利用，從根本上解決循環流化床粉煤灰的資源化出路問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種循環流化床粉煤灰改性提質協同二氧化碳礦化減排的方法、改性粉煤灰及其應用，本發明提供的方法能夠解決循環流化床粉煤灰在水泥及混凝土中應用時需水比高和膠凝活性低的問題，還能夠協同解決CO₂礦化固定減排問題。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種循環流化床粉煤灰改性提質協同二氧化碳礦化減排的方法，包括以下步驟：

將循環流化床粉煤灰與鈣基堿性料液混合，得到混合物料；所述鈣基堿性料液中含有鈣離子；

在含CO₂氣氛中將所述混合物料進行碳化處理，得到改性粉煤灰。

優選地，所述循環流化床粉煤灰的比表面積為350～550m²/kg，D50為 35～45μm。

優選地，所述鈣基堿性料液的pH值≥8。

優選地，所述鈣基堿性料液為鈣基物質與水混合得到，所述鈣基堿性料液的固含量為0.1～5.0wt％。

優選地，所述鈣基物質包括石灰、氫氧化鈣和電石渣中的一種或幾種。

優選地，所述鈣基堿性料液占循環流化床粉煤灰的質量百分數為 7.5～35％。

優選地，提供所述含CO₂氣氛的含CO₂氣體為含CO₂工業廢氣，所述含CO₂氣體中CO₂的體積分數為5～25％。

優選地，所述碳化處理的溫度為20～75℃，時間為3～30min。