[发明专利]一种以白云石为模板剂促进生石灰碳化的方法

说明书

本发明涉及一种以白云石为模板剂促进生石灰碳化的方法，步骤如下(1)热处理白云石，使之呈疏松多孔状；(2)将热处理后的白云石放进球磨机进行球磨后，过筛备用；(3)按照一定摩尔比称取生石灰和氢氧化镁，并按照生石灰和氢氧化镁粉末总质量的0.1％‑5％称取白云石粉末，将生石灰、氢氧化镁以及白云石粉末在烧杯中混合均匀；(4)按照生石灰、氢氧化镁和白云石粉体总质量的20％～45％加水，并搅拌均匀；(5)将搅拌均匀后的粉末连同烧杯一起放入压力反应釜中进行碳化凝固，养护气体为CO₂，养护时间为2h；养护结束得到比未改性生石灰碳化度增加的产物。本方法可以提高生石灰的碳化程度。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及一种增加生石灰碳化程度的改性方法。

背景技术

生石灰即氧化钙，由于其自身具有来源广泛，成本低廉以及优秀的化学适用性等优点，使其在生活中有着广泛的应用；建筑、临床医学、食品、污水处理等领域随处可见氢氧化钙的身影。我国石灰产业发展迅猛，2017年产量约2.8亿吨，占世界总量的70％。在众多用途中，建筑行业是需求最大的；建筑行业是利用生石灰和水反应生成熟石灰(氢氧化钙)，而熟石灰能够和二氧化碳反应生成碳酸钙从而硬化，达到使用要求。

所以氢氧化钙的碳化程度直接影响它的使用范围和效果，但在很多实际应用中氢氧化钙碳化程度并不高，只有理论值的一半，不仅严重影响其使用性能，而且在产量以亿吨为单位的背景下，是一种巨大的浪费。

碳化增重率是表征矿物固碳能力的一个重要参数，计算公式如下

W为碳化质量增加率，；M为碳化后经过105℃烘干24h后的质量；M₀为碳化前试件干质量。

曹明莉等通过对氢氧化钙进行氢氧化镁掺杂将碳化率增重率提高了2.42％，达到23.77％(曹明莉,李勇,常钧,等.钙镁摩尔比对氢氧化钙碳化性能的影响[J].硅酸盐学报,2013,41(6):831-835.)，完全反应条件下理论碳化增重率应为35.14％。所以整体碳化度仍然不高；如何有效的提高氢氧化钙的碳化程度，是一个急需解决的问题。

发明内容

本发明意在提供一种通过氢氧化镁和白云石粉末掺杂来提高生石灰在使用过程中碳化程度的方法。氢氧化镁本身可以与二氧化碳反应，但反应程度较低，不过将其掺杂在生石灰中，可以细化氢氧化钙碳化产物，并且氢氧化镁及其碳化产物分散了氢氧化钙碳化产物，使原来致密的产物表层变得疏松，使二氧化碳能够进入内部进行反应，进而提高氢氧化钙碳化程度。白云石主要成分为CaMg(CO₃)₂，其本身不能与二氧化碳反应，但经过热处理后，部分镁钙碳酸盐受热分解为氧化钙和氧化镁，并且呈疏松多孔状，遇水后极易与二氧化碳发生反应，掺杂后起到模板作用，使氢氧化钙附着在白云石粉末晶体上与二氧化碳反应结晶，提高碳化程度。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种以白云石为模板剂促进生石灰碳化的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将白云石放在炉子中，加温至700℃-850℃，并保温25min，使白云石分解5％～20％，呈疏松多孔状，随后自然降温冷却；

2)将热处理后的白云石按照球料比10:1放进球磨机进行粉碎，球磨后，过500目筛备用；

3)按照摩尔比为CaO:Mg(OH)₂＝1:(0.03～0.2)称取生石灰和氢氧化镁，并按照生石灰和氢氧化镁粉末总质量的0.1％～5％称取步骤2得到的白云石粉末，将生石灰、氢氧化镁以及白云石粉末在烧杯中混合均匀；

4)按照生石灰、氢氧化镁和白云石粉体总质量的20％～45％加水，并搅拌均匀；