[发明专利]一种利用商混站废浆废水一体化固碳制备纳微米晶核添加剂的方法

说明书

本发明提供了一种利用商混站废浆废水一体化固碳制备纳微米晶核添加剂的方法：取商业混凝土搅拌站废浆与废水，利用商混废水对废浆进行稀释，获得低固含废浆废水浆料。将废浆废水浆料、研磨体、晶型调控剂混合后湿磨并通入CO₂，通过水冷装置控制浆料温度，得到纳微米级球霰石型碳酸钙碳化晶核浆料。将称好的100‑165份浆料、120‑200份水泥、60‑100份粉煤灰、450‑900份细骨料放入搅拌机中搅拌4min，将搅匀后的原料压制成型，在恒温恒湿养护室中养护，得到早期高强砂浆。本发明成本低廉、能耗低，制备出的砂浆具有早期高强的性能优点，为商混废浆废水提供了一种新型高效的CO2矿化利用方法。

技术领域

本发明涉及工业固废制备固碳综合利用技术领域，尤其涉及一种利用商混站废浆废水一体化固碳制备纳微米晶核添加剂的方法。

背景技术

搅拌站数量日益增加，国家对搅拌站绿色生产的要求也越来越高，生产混凝土过程中产生的废浆污染问题亟待解决。混凝土生产过程、混凝土运输车辆、场地清洗过程会产生较多的废水废浆及固体废弃物，这些含有碱性物质的废浆及大量的固体废弃物直接排放，会严重污染周围水资源、土壤资源，甚至堵塞附近市政管网，对居民正常生活产生一定程度影响。

废浆中主要含有水、未水化的水泥颗粒、残留的矿物掺合料和外加剂等，pH可达12以上，其中含有丰富的钙离子。将废浆回收利用于混凝土生产中，能够节约大量水资源和原材料，保护搅拌站周边环境不被污染，实现企业可持续发展要求，降低企业生产成本，同时实现环境与生态保护功能。

公开号为CN114702270A的中国发明专利申请公开了一种利用混凝土废水制备混凝土的方法，主要特点是将混凝土废水的滤液进行脱附处理得到拌制回用水制作混凝土，虽然改善了混凝土的抗渗性能，但制备过程中向其中添加的纳米材料与改性粉煤灰成本过高，且废水中依然含有钙镁等离子，会对水泥水化造成影响，使混凝土强度产生损失。

公开号为CN113620630B的中国发明专利申请公开了一种用生活垃圾焚烧炉渣制备建筑集料的方法，主要特点是用生活垃圾焚烧炉渣、搅拌站混凝土废水和温室气体CO2制备建筑集料。尽管利用废弃物特有的物理和化学性质，通过改性处理制备出新型建筑集料，但该集料的固碳率不高，早期强度不理想，无法做到二氧化碳减排最大化。

发明内容

本发明提供了一种利用商混站废浆废水一体化固碳制备纳微米晶核添加剂的方法。该方法一方面将废浆废水应用在湿磨固碳过程中有效提高CO₂转化率，另一方面作为水泥晶核早强剂作用于混凝土制备中，促进混凝土水化、增强混凝土强度。

本发明的一种利用商混站废浆废水一体化固碳制备纳微米晶核添加剂的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、将100份商业混凝土搅拌站废浆与450份商混废水混合稀释，获得低固含废浆废水浆料A。

步骤2、取步骤1中120-200份浆料A与50-100份研磨体、10-20份晶型调控剂混合后湿磨。湿磨过程中向立式搅拌磨中通入浓度为10％～15％、气速1.3-2.3kg/h的CO2进行碳化反应。通过水冷装置控制温度，直至浆体pH＝7.3～7.6时，停止通入CO2，继续湿磨0.5h-1h，去除研磨体，得到所需早强浆料B。

步骤3、取步骤2中100-165份浆料B、120-200份水泥、60-100份粉煤灰、450-900份细骨料放入搅拌机中低速搅拌2min～4min，高速搅拌2min～4min；得到混合砂浆。

步骤4、将步骤3中得到的混合砂浆放入成型模具中压制成型。

步骤5、将步骤4中得到的砂浆试块放在恒温恒湿养护室中养护，得到早期高强砂浆。

优选的，所述步骤1中商业混凝土搅拌站废浆固水重量比为0.5～0.6，废浆中钙质量值占35-40％。