一种工业固废碳化固化免烧砌块及制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115536358A(43)申请公布日2022.12.30(21)申请号202211259935.2C04B18/04(2006.01)(22)申请日2022.10.14(71)申请人东南大学地址210018江苏省南京市玄武区四牌楼2号(72)发明人李勖晟刘松玉童立元袁校柠钱淼李迪王正成林江源郑芝芸(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200专利代理师李想(51)Int.Cl.C04B30/00(2006.01)C04B40/02(2006.01)C04B18/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种工业固废碳化固化免烧砌块及制备方法(57)摘要本发明涉及一种工业固废碳化固化免烧砌块及制备方法，属于土木建筑工程材料技术领域。该工业固废碳化固化免烧砌块的原料的质量份数配合比为：电石渣：250份‑400份；高炉矿渣：250份‑400份；水：250份‑350份；CO2：50份‑100份。本发明基于以废治废的思路，原料除水外全部为工业生产所产生的大宗废物：电石渣的pH值在13左右，在碳化过程中能吸收大量CO2，并为高炉矿渣中的活性成分提供了碱性环境；高炉矿渣的主要成分能够发生水化、火山灰和胶凝反应，较好地增强砌块的强度；CO2的加入使得砌块中的碱性物质转变为强度和体积均较大的碳酸盐，填补了砌块孔隙，使得砌块强度进一步提高。CN115536358ACN115536358A权利要求书1/1页1.一种工业固废碳化固化免烧砌块，其特征在于：该工业固废碳化固化免烧砌块的原料的质量份数配合比如下：电石渣：250份‑400份；高炉矿渣：250份‑400份；水：250份‑350份；CO2：50份‑100份。2.根据权利要求1所述的工业固废碳化固化免烧砌块，其特征在于：所述的电石渣主要矿物成分为氧化钙、二氧化硅、钾、钠、铁的氧化物；电石渣需经过球磨等预处理，使其比表面积不低于250m2/kg。3.根据权利要求1所述的工业固废碳化固化免烧砌块，其特征在于：所述的高炉矿渣主要矿物成分为氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、铁、钛的氧化物；高炉矿渣需经过球磨等预处理，使其表面积不低于250m2/kg。4.根据权利要求1所述的工业固废碳化固化免烧砌块，其特征在于：所述的水为自来水或净水或蒸馏水。5.根据权利要求1所述的工业固废碳化固化免烧砌块，其特征在于：所述的CO2采用高压钢瓶制式容器灌装。6.一种工业固废碳化固化免烧砌块的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：S1、原料准备：按照配合比称取电石渣、高炉矿渣、水、CO2；S2、浆体制备：将电石渣和高炉矿渣按照比例投入搅拌装置进行搅拌，在搅拌过程中分次加入水，直至水添加完形成浆体；S3、浇筑成型：将S2中形成的浆体立即倒入模具中浇筑成型；S4、养护脱模：将浇筑浆料后的模具放在标准养护环境中养护12~24h，之后进行脱模；S5、碳化固化：将S4中脱模后的坯体立即放入CO2设备中养护、固化；形成砌块。7.根据权利要求5所述的工业固废碳化固化免烧砌块的制备方法，其特征在于：所述S2中的当电石渣和高炉矿渣添加搅拌装置后，搅拌装置以大于100r/min的转速搅拌1‑2mins，使其充分混合后；向电石渣和高炉矿渣的混合料中分次加入水，每次加入水后再搅拌1‑2mins，直至完成水添加。8.根据权利要求5所述的工业固废碳化固化免烧砌块的制备方法，其特征在于：所述的S5中CO设备为养护室或养护箱；养护条件为：CO浓度不低于20%，温度2025℃，相对湿度5022~~75%，养护时间为24~96h。2CN115536358A说明书1/4页一种工业固废碳化固化免烧砌块及制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种工业固废碳化固化免烧砌块及制备方法，属于土木建筑工程材料技术领域。背景技术[0002]据不完全统计，目前全国累计堆存的工业固体废物超过300亿吨，年增量约41.4亿吨，且缺乏有效的资源化利用手段。这些工业固废的堆存侵占土地，污染毒化土壤、水体和大气，严重影响生态环境，造成明显或潜在的经济损失和资源浪费。其实，许多工业固废具有良好的工程性质，加以处理后能够制备高质量的建筑材料，如乙烯工业产生的电石渣能够提供大量的钙和碱性环境、炼铁产生的高炉矿渣能够对水泥起到一定的替代作用，具备很好的应用潜力。[0003]当下，制备建筑砌块已成为消纳工业固废的重要手段之一，已有部分科研工作者开展了相关的研究。[0004]专利CN112279671A采用了聚苯乙烯泡沫粒和钢渣、脱硫石膏等固废以及水泥等材料制备混凝土砌块，有效利用了多种工业固废，但生产过程中仍会使用一定量的水泥，间接造成大量的碳排放。[0005]专利CN112479667A采