[发明专利]碳化养护废弃物制成的再生骨料

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料的技术领域，涉及由碳化养护废弃物(包括不同钢渣、污泥、废弃混凝土、炉渣、冶炼渣、赤泥、焚烧灰、废水泥等)经预加水成球，吸收工业废气中二氧化碳气体制成的再生骨料。

背景技术

随着大量化石能源的消耗，大气中CO₂的含量逐年递增，全世界每年排放的CO₂气体总量为216×10¹⁰t。由温室气体CO₂等所引起的温室效应也愈发加剧，这给人类社会和经济带来严重的负面影响。

危险废弃物的加速碳化是人为控制加速碳化的过程，废弃物在富CO₂环境下，在短时间内迅速硬化。冶金、化工和建材等企业排放了大量的废弃物占用了大量用地，污染环境和地下水，制约着企业的发展。另外，在很多情况下有毒的金属可以快速的被固化在碳化产品内。具有重要意义的是碳化养护材料的物理和化学性能得到了重大的改进并再利用到不同的建筑中。

利用加速碳化的技术处理工业废弃物制备再生骨料，可以有效地利用工业废弃物，并吸收大量温室气体CO₂，起到利废环保的作用；同时所生产的骨料，性能优良，适合实际的工程应用，同时缓解了我国骨料相对不足的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由碳化养护废弃物(包括不同钢渣、污泥、废弃混凝土、炉渣、冶炼渣、赤泥、焚烧灰、废水泥等)经预加水成球，吸收工业废气中二氧化碳气体制成的再生骨料。

本发明是通过以下措施来实现的：

本发明的碳化养护废弃物制成的再生骨料，采用以下方法制成：利用含有碳化成分的钢渣或水泥为原料，加水混合均匀，造粒成球，在碳化气体的养护下，制成再生骨料；

所述的碳化成分为氧化钙、氢氧化钙、硅酸二钙、硅酸三钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙、钙矾石、氢氧化镁和氧化镁中的一种或一种以上，碳化成分占原料的重量百分比不小于30％；

所述的碳化气体为二氧化碳气体；

所述的养护条件：二氧化碳浓度大于wt15％，养护气体压力大于1bar，碳化养护温度30-200℃。

上述本发明的再生骨料，更优选的方案为，加入占原料重量2-10％的激发剂，所述的激发剂为NaHCO₃、水玻璃(Na₂SiO₃)、石膏、Ca(HCO₃)₂、NaCl和Na₂CO₃中的一种或一种以上。通过加入一定量的激发剂，利用激发剂在碳化养护过程中易激发碳化活性的成分，在碳化材料中起到促进碳化的作用，增加碳化率，缩短生产周期。

本发明的再生骨料，优选的，所述成球水分在7-15％范围内；所述的原料中含有wt20％以上大于300m²/kg比表面积的细粉原料。

本发明的再生骨料，优选的，所述的加速碳化养护时间为2-72小时。

本发明的再生骨料，优选的，所述的碳化气体为含二氧化碳的工业废气，二氧化碳浓度为wt20—50％。

本发明的再生骨料，优选的，所述的碳化成分占原料的重量百分比为40—70％。

本发明的钢渣、污泥、废弃混凝土中含有氧化钙、氢氧化钙、硅酸二钙、硅酸三钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙、钙矾石、氢氧化镁和氧化镁托碳化成分，经加速碳化，可发生以下反应：

CaO+H₂O+CO₂→CaCO₃+H₂O

MgO+H₂O+CO₂→MgCO₃+H₂O

Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃

C-S-H+CO₂→CaCO₃+SiO₂+H₂O

3CaO·SiO₂+3CO₂+μH₂O→SiO₂·μH₂O+3CaCO₃