[发明专利]同时进行废气清洁和补充胶结材料制造的方法

说明书

一种从再生混凝土细粉同时清洁废气的CO₂和/或SO_x和制造补充胶结材料的方法，包括：在料堆或筒仓中提供d₉₀≤1000µm的再生混凝土细粉作为起始材料，吹扫起始材料以提供碳化材料，取出碳化材料和经清洁的废气，并使碳化材料解聚以形成补充胶结材料；以及含d₉₀≤1000µm的再生混凝土细粉的起始材料的料堆或筒仓用于清洁废气的CO₂和/或SO_x并同时制造补充胶结材料的用途。

本发明涉及一种从再生混凝土细粉清洁废气的CO₂并同时制造补充胶结材料的方法，并涉及含再生混凝土细粉的料堆或筒仓用于清洁废气的CO₂和/或SO_x的用途，其中x为0至3。

水泥是一种广泛使用且多用途的建筑材料。然而，最普通的水泥波特兰水泥的制造消耗大量的矿物原料和能量(燃料)。因此，用废物代替有价值的自然资源矿物原料和燃料如煤、用补充胶结材料(SCM)取代水泥和寻找水泥替代品有着很长且部分非常成功的历史。目前，最常用的SCM是分别为粒状高炉矿渣(GBFS)和粉煤灰(FA)的潜在水硬性或凝硬性材料。具有足够品质的这些材料的量在全球范围内仅限于水泥产量的约20%并且不大可能增加。矿物添加石灰石的应用受到限制，因为这种材料对性能的贡献很小。尽管如此，仍然需要寻找甚至更有效的措施来节省能量和自然资源。

不幸的是，水泥的生产伴随着CO₂的大量排放。据说，生产一吨波特兰水泥熟料产生大约一吨CO₂。水泥生产中大约一半的CO₂排放来自石灰石的煅烧，即燃烧石灰石并释放CO₂气体到大气的过程。由于对建筑材料、特别是对水泥的需求在增加，故在一切照旧的情况下，CO₂排放将进一步增加，从而对气候变化造成负面影响。水泥工业已大大减少了伴随水泥生产的CO₂排放。这是通过提高能量效率、使用替代燃料(包括各种废物)以及通过用补充胶结材料取代熟料来实现的。为了应对对水泥不断增长的需求，需要进一步进行这些努力。特别是，SCM作为波特兰水泥熟料的部分替代品的使用率需要提高。

此外，越来越多数量的混凝土结构正在被替换，导致大量被拆除的混凝土，截至目前，这些混凝土仅发现了有限的用途。根据US 5,725,655 A和M.V.A. Florea and H.J.H.Brouwers, Recycled concrete fines and aggregates - the composition ofvarious size fractions related to crushing history (可在https://josbrouwers.bwk.tue.nl/ publications/Conference92.pdf获取)，研磨至适当粒度的再生混凝土细粉(以下称RCF)可能是有用的骨料。WO 2007/096671 A1和WO 2014/040852 A1对该技术作了改进。WO 2007/096671 A1建议通过翻滚和碳化将太细的RCF结合在一起。WO2014/040852 A1提议通过在二氧化碳的存在下研磨RCF来将RCF中的骨料与硬化水泥浆更完全地分离。由此，硬化水泥浆碳化并与骨料分离。提议将碳化的硬化水泥浆煅烧以提供粘结剂。然而，煅烧导致CO₂排放，从而增加最终建筑材料的CO₂足迹。WO 2014/154741 A1描述了在CO₂的存在下研磨的类似方法并提及了细粉作为“粘结剂中的填料和/或补充胶结材料”的用途。从所做的测试尚不清楚细粉是否被认为是反应性的。