[发明专利]一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：胶凝组分47~65%、增韧组分3~10%，其余为水；所述的胶凝组分由脱硫石膏、粉煤灰、电石渣、钢屑废料按60~68：20~25：5~10：2~5的重量比，经物理共混制得；所述的增韧组分由废橡胶颗粒、钢渣、煤矸石粉、水按10~12、4~5、1~2、1~3的重量比，经气雾润湿、物理干混、静置水化和冷冻干燥后制得。

2.根据权利要求1所述的一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料，其特征在于，所述的胶凝组分的制备过程如下：

1.1）按比例分别称取脱硫石膏、粉煤灰、电石渣，球磨混合均匀，得到混合胶凝粉体；

1.2）按比例将钢屑废料加入到上述混合胶凝粉体中，利用三维混合机混合均匀，得到胶凝组分。

3.根据权利要求1所述的一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料，其特征在于，所述的增韧组分的制备过程如下：

2.1）按比例分别称取废橡胶颗粒和水，将水雾化后充分润湿废橡胶颗粒，得到橡胶湿颗粒；

2.2）按比例分别称取钢渣和煤矸石粉，加入上述橡胶湿颗粒中，在常温下利用三维混合机混合，将钢渣和煤矸石粉充分粘附在橡胶湿颗粒上，静置24h后得到水化后的增韧组分；

2.3）将上述水化后的增韧组分进行冷冻干燥，得到干燥的增韧组分块体；

2.4）将上述增韧组分块体球磨至4mm粒径以下，最终得到增韧组分。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料，其特征在于，所述胶凝组分中的脱硫石膏粒径为100~250目，粉煤灰为二级粉煤灰，电石渣粒径为100~200目，钢屑废料粒径为1~3mm。

5.根据权利要求1或3所述的一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料，其特征在于，所述增韧组分中的废橡胶颗粒粒径为1~3mm，钢渣和煤矸石粉粒径均为100~200目。

6.根据权利要求2所述的一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料，其特征在于，步骤1.1）中所述球磨转速为200~250r/min，球磨时间为10~20min；步骤1.2）中所述三维混合机的转速为5~10r/min，混合时间为20~40min。

7.根据权利要求3所述的一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料，其特征在于，步骤2.2）中所述三维混合机的转速为5~10r/min，混合时间为20~40min；步骤2.4）中所述球磨转速为200~250r/min，球磨时间为10~20min。

8.根据权利要求3所述的一种用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料，其特征在于，步骤2.3）中所述冷冻干燥温度为-80~-50℃，真空度为2~5Pa，时间为120h以上。

9.权利要求1至8任一项所述的用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

1）按比例将胶凝组分加入水中，常温下搅拌1~3min，得到均匀的胶凝浆体；

2）按比例将增韧组分加入到上述胶凝浆体中，常温下搅拌3~5min，得到复合浆液；

3）将CO₂气体经管路连续通入上述复合浆液中，常温常压下搅拌反应2~5min后，得到用于固碳与封堵井下裂隙的全固废韧性材料。