[發明專利]一種碳礦化結構灌漿板材及其制備方法

在審

• 申請號: 202211488307.1
• 申請日: 2022-11-25
• 公開（公告）號: CN115724633A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 崔東波;李林麗;張學雷;穆廣杰;孫浩;李智康
• 申請（專利權）人: 山東京韻泰博新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B40/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 俱玉云

本發明屬于二氧化碳礦化技術領域，尤其是涉及一種碳礦化結構灌漿板材及其制備方法。本發明提供的碳礦化結構灌漿板材由多孔基體材料與水混合團聚后，再經壓制成型、一次碳礦化處理、灌硅酸鹽漿和二次碳礦化處理后制成。本發明將可以吸附并固化CO₂的多孔基體材料作為主要原料，將其形成的團聚顆粒經壓制成型后進行碳礦化處理得到的結構作為碳礦化結構體，應用于制備板材產品，該碳礦化結構經硅酸鹽材料灌漿處理后會在碳礦化后期的板材內部實現水分的釋放和轉移，從而對板材產品進行內部養護，提高板材產品的性能。

技術領域

本發明屬于二氧化碳礦化技術領域，尤其是涉及一種碳礦化結構灌漿板材及其制備方法。

背景技術

近年來，由于人類活動(如化石燃料燃燒)影響，大氣中二氧化碳含量猛增，相較于空氣，二氧化碳密度更大，當二氧化碳少時對人體無危害，但超過特定量會影響人、動物的呼吸，主要是因為血液中的碳酸濃度增大，酸性增強，產生酸中毒。并且溫室效應與二氧化碳的大量排放有直接關系，故如何利用過多排放的二氧化碳逐漸成為研究熱點。近年來，碳礦化技術不斷發展，通過將二氧化碳固定于載碳物質中，達到高效封存二氧化碳的目的，因此，碳礦化技術被認為是最具大規模碳封存潛力及應用前景的封存技術。

然而，碳礦化反應具有由外部向內部擴散碳礦化的特點，隨著碳礦化反應的進行，材料表面致密度增加，阻止了二氧化碳向材料內部的繼續擴散，從而影響固碳效果和碳礦化制品的性能。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種碳礦化結構灌漿板材及其制備方法，本發明提供的技術方案可以有效提高碳礦化板材內部的碳礦化程度，保證板材制品具備優良的力學性能。

本發明提供了一種碳礦化結構灌漿板材，由多孔基體材料與水混合團聚后，再經壓制成型、一次碳礦化處理、灌硅酸鹽漿和二次碳礦化處理后制成。

優選的，所述多孔基體材料包括爐渣、沸石粉、電石渣和煤矸石渣中的一種或多種。

優選的，所述多孔基體材料與水的質量比為(12～20)：100。

優選的，所述多孔基體材料與水混合團聚后形成的顆粒粒徑為2～20mm。

優選的，所述硅酸鹽漿由含硅酸鹽固料與水混合制成；所述含硅酸鹽固料包括硅酸鹽水泥、含硅酸鹽工業固廢和硅酸鹽類礦物中的一種或多種。

優選的，所述硅酸鹽漿中含硅酸鹽固料與水的質量比為1：(5～8)。

本發明提供了一種上述技術方案所述碳礦化結構灌漿板材的制備方法，包括以下步驟：

a)將多孔基體材料與水混合，得到團聚顆粒；

b)將所述顆粒壓制成型，得到坯體；

c)將所述坯體進行一次碳礦化處理，得到碳礦化結構體；

d)對所述碳礦化結構體灌硅酸鹽漿，得到板材坯料；

e)將所述板材坯料進行二次碳礦化處理，得到碳礦化結構灌漿板材。

優選的，步驟b)中，所述壓制成型的壓力為2～12MPa。

優選的，步驟c)中，所述一次碳礦化處理的二氧化碳體體積濃度為3～99.8％，壓力為0.01～0.5MPa，溫度為20～100℃，時間為1～72h。

優選的，步驟e)中，所述二次碳礦化處理的二氧化碳體體積濃度為3～99.8％，壓力為0.01～0.5MPa，溫度為20～100℃，時間為1～72h。