[发明专利]碳化钢渣水泥制备低碳胶凝材料的促进剂及其应用方法

说明书

本发明公开碳化钢渣‑水泥制备低碳胶凝材料的促进剂，属于节能减排及生态建材领域。在钢渣‑水泥复合胶凝材料中加入矿物促进剂粉煤灰、CaCO₃晶种、碱性促进剂(Mg(OH)₂和Na₂CO₃)、酸性促进剂(C₂H₂O₄)几种促进剂其中的一种或两种或三种，所述促进剂有较好的促进作用。当促进剂加入后，钢渣‑水泥胶凝材料中的易碳化成分活性提高，与CO₂溶于水蒸汽形成的H₂CO₃更容易发生反应，生成稳定的碳酸盐。其中Mg(OH)₂与C₂H₂O₄的促进效果较好，大大增加了碳化后钢渣‑水泥复合胶凝材料的强度，更大程度地消耗了CO₂，制备出性能良好的低碳胶凝材料。

技术领域

本发明属于节能减排及生态建材领域，具体涉及碳化钢渣-水泥制备低碳胶凝材料的促进剂及其应用方法。

背景技术

钢渣是炼钢厂生产钢材时排出的一种工业固体废渣。2014年，我国粗钢产量8.2亿吨，钢渣产量是粗钢产量的10％～15％，为0.82～1.2亿吨。目前约有70％的钢渣处于堆存和填埋状态，利用率远低于发达国家，如果能循环利用这些钢渣，不仅能回收大量的有价金属，还能减轻环境负担。

研究发现，钢渣的矿物组成和水泥非常相似，只因钢渣中的难磨组分不能被充分细化使其部分硅酸盐矿物难以发挥出潜在的胶凝性。通过加速碳化技术处理钢渣，可使钢渣中的钙硅酸盐与CO₂发生反应生成稳定的碳酸盐，一方面，可减少CO₂排放缓解大气压力，另一方面，可将钢渣变废为宝，既解决钢渣大量堆存问题，又研发出许多新型建材制品。

现有技术中已经出现利用钢渣资源化固定CO₂的方法(CN 102671519 A，公开日2012年9月19日)，使得CO₂永久固化储存在钢渣中。现有技术中还对碳化钢渣的利用做了大量有益的尝试：如公开号CN 106145878 A的中国发明专利申请(公开日2016年11月23日)公开一种CO₂矿化钢渣制备轻质建材；再如公开号CN 103992054 A的中国发明专利申请(公开日2014年8月20日)公开碳酸化钢渣骨料及其制备方法。

然而，碳化制品的性能受其化学成分和微观结构等的影响，碳化养护强度偏低，影响碳化养护制备建筑材料的效果。如能使用促进剂来促进材料中的可碳化成分反应，既可提高材料的强度，又可消耗更多的CO₂，这无疑将是一项有意义的工作。

发明内容

发明目的：针对现有技术中的不足，本发明提供几种碳化钢渣-水泥制备低碳胶凝材料的促进剂，促进复合材料碳化产物的生成，提高复合胶凝材料的强度，更大程度地消耗CO₂。

技术方案：本发明提供的碳化钢渣水泥制备低碳胶凝材料的促进剂为：矿物促进剂粉煤灰、CaCO₃晶种、碱性促进剂(Mg(OH)₂和Na₂CO₃)、酸性促进剂(C₂H₂O₄)四种中的一种或两种或三种。

所述的碱性促进剂Mg(OH)₂或Na₂CO₃；酸性促进剂为C₂H₂O₄。

对于本发明来说，可以有以几种技术方案：