[发明专利]一种用于碳中和的镁橄榄石多孔体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于碳中和的镁橄榄石多孔体，原料包括如下成分：镁橄榄石粉92～95wt％；聚苯乙烯发泡颗粒2～3wt％；聚丙烯纤维0.05～0.11wt％；结合剂1～3wt％；添加剂1～3wt％。本发明还提出了一种用于碳中和的镁橄榄石多孔体的制备方法，包括混料、成型、干燥、热处理的步骤。本发明中使用的制备方法工艺简单、原料成本低，所制备的具有众多相互贯通孔的镁橄榄石多孔体具有反应面积大、透气性好，CO2能与其大面积接触，反应速度快，效率高等特点，用于碳中和反应，能够有效地克服镁橄榄石与CO2反应速度慢及反应程度不高问题。

技术领域

本发明涉及环保材料技术领域，尤其涉及一种用于碳中和的镁橄榄石多孔体及其制备方法。

背景技术

随着人类社会的快速发展，排放大量的二氧化碳CO2已造成了严重的环境问题，降低二氧化碳CO2对环境的不良影响是当前环保科技领域的重要任务，实现碳达峰与碳中和是全人类的共同目标。

目前的碳中和技术中广泛应用化学吸收法捕集CO2，然后再进行处理。处理技术方法很多，如将CO2压入地下封存于地层内，或是将CO2和共反应物反应转化成目标产物，达到CO2资源化利用并实现碳中和等等。其中，利用矿物原料作为反应物与CO2发生化学反应，生成新的固体物质而将CO2固化并实现碳中和，是一种非常好的碳中和新技术。这种方法不需要排放其他的污染性化学药品，不需要消耗能源去进行收集、反应，具有节能环保、简单高效的优点。

但是目前的这种固体材料固化CO2的技术还存在一定的问题，一来是这种固体吸收固化的反应时间比较慢，因此需要将二氧化碳多次循环才能达到较好的吸收效果，因此降低了生产效率；二来是目前制造的固体材料表面积不够大，导致材料与CO2接触面积小，致使反应速率低下。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种用于碳中和的镁橄榄石多孔体及其制备方法，其解决了现有技术中存在的矿物材料表面活性不足，导致CO2固化不够彻底，以及固体材料表面积不够大，致使反应速率低下的问题。

根据本发明的实施例，一种用于碳中和的镁橄榄石多孔体，原料包括如下成分：

镁橄榄石粉92～95wt％；聚苯乙烯发泡颗粒2～3wt％；聚丙烯纤维0.05～0.11wt％；结合剂1～3wt％；添加剂1～3wt％。

优选的，所述镁橄榄石粉中MgO≥36wt％，镁橄榄石粉的粒度≤200目。

优选的，所述的聚苯乙烯发泡颗粒的粒径为1～3mm。

优选的，所述聚丙烯纤维的直径为20～50um，长度为2～5mm。

优选的，所述结合剂为木质素磺酸钠、木质素磺酸钙或羧甲基纤维素。

优选的，所述添加剂为硅溶胶或水玻璃。

本发明还提出了一种用于碳中和的镁橄榄石多孔体的制备方法，包括如下步骤：

(1)混料：按配比选取各原料并投入混料机中，加水然后进行混炼，混炼均匀后存放24～36h，再投入混料机中进行二次混炼后备用；

(2)成型：将步骤(1)中制得的物料投入成型机中成型，制成多孔体湿坯，所述多孔体湿坯内具有相互贯通的孔；

(3)干燥：将步骤(2)中制得的多孔体湿坯置于烘干炉中，在100～120℃的条件下保温24～36h，烘干制成多孔体生坯；

(4)热处理：将步骤(3)中制得的多孔体生坯置于热处理炉中，在260～320℃下保温4～8h，制成具有相互贯通孔的镁橄榄石多孔体产品。

优选的，步骤(1)中所加入水的质量为原料总质量的10～12％。

优选的，所述步骤(4)中，先以均匀速度在1～2h内缓慢升温至260～320℃，然后再进行保温。