[发明专利]一种商混站固碳掺合料、及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种商混站固碳掺合料、及其制备方法和应用。所述掺合料的制备流程为：将1000‑1200质量份商混废浆、80‑100质量份再生混凝土微粉、500‑600质量份水、100‑120质量份晶型调控剂、1000‑1200质量份研磨介质、10‑15质量份表面活性剂加入湿磨机中，预磨后通入COsubgt;2/subgt;混合气体，研磨过程中控制气速，研磨环境常压，当达到反应结束条件结束研磨，得到固废型商混废浆固碳掺和料。将固碳型掺合料掺入预拌混凝土中用于替代粉煤灰、矿粉、硅灰等掺合料。本发明实现了二氧化碳高附加值利用和商混固废资源绿色利用，制备工艺简单、成本低廉、活性指数高。

技术领域

本发明属于二氧化碳封存领域和工业固体废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种商混站固碳掺合料、及其制备方法和应用。

背景技术

当前，随着建筑行业的飞速发展，混凝土作为建筑行业最主要的原材料之一，预拌混凝土的生产量也在日益增长，但在商混搅拌站、混凝土运输车等参与混凝土制备、运输的各个环节都产生了大量的商混废浆，也让商混品混凝土的生产给环境带来了污染问题。

商混废浆常用于生产再生混凝土骨料、制造混凝土普通砖，但实际利用率并不高，更有商混站直接进行掩埋处理，造成浪费的同时，也给环境带来严重的污染。利用商混废浆制备活性掺和料较为少见，利用商混废浆制备掺合料的方法有：热化学激发、化学滴定等，通过这些方法处理后作为掺合料加入预拌混凝土制备中。但存在能耗较高、工艺繁琐、替代率不高、活性指数较低等问题。

如专利号CN201810463812.8所述的一种用于混凝土的复合活性掺合料制备方法，首先磁选分离出镍铁渣中夹杂的金属镍铁粒，而剩余镍铁渣再通过轻烧活化焙烧和机械粉磨-化学激发后获得复合活性掺合料。该发明与现有技术相比，生产原材料来源广，技术路线实现度高。但工艺较为繁琐，能耗较高，生产过程中需要添加较多的外加剂。

如专利号CN201510549555.6所述的一种再生活性掺合料及其制备方法，其原料由再生混凝土微粉和再生玻璃微粉组成。本发明所配制的再生活性掺合料中由于再生混凝土微粉本身活性较低，而玻璃活性较高，两者复合一起应用可以提高再生混凝土细骨料微粉的活性。但生长周期较长、活性指数远低于95％，取代率较低。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明的主要目的在于提供一种商混站固碳掺合料、及其制备方法和应用。所述制备方法以商混废浆为原料，协同再生混凝土微粉利用湿法研磨，高效封存水泥厂净化工艺捕集的CO₂混合气体，以制备出一种商混站固碳掺和料。

本发明利用固废体系结合本课题组的湿法研磨工艺，基于湿磨工艺的机械力和流化作用实现了固废颗粒的超细化，并将细化颗粒均匀分布在湿磨罐中与CO₂迅速反应，并且在晶型调控剂作用下，产生大量微纳米级亚稳态针状文石型碳酸钙、球霰石型碳酸钙晶种，基于高压处理的特殊性，加大CO₂在水中的溶解度、扩散系数，减小溶液的界面阻力。所制备的商混废浆固碳掺和料直接替粉煤灰、硅灰、矿粉等掺合料，实现了固废资源绿色利用、二氧化碳高值化利用一体化绿色工艺流程，缓解碳排放压力，在预拌混凝土实际生产过程中具有应用前景。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种商混站固碳掺合料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将1000-1200质量份商混废浆A、80-100质量份再生混凝土微粉、500-600质量份水、100-120质量份晶型调控剂、1000-1200质量份研磨介质、10-15质量份表面活性剂，加入湿磨罐中进行预磨；

步骤二：经正式研磨开始后向研磨罐中通入CO₂混合气体，研磨环境维持常压状态，研磨过程中进行水浴降温，保持温度在35-40℃范围内波动，通过观测气速表，达到反应结束标准，停止研磨即得商混站固碳掺合料。