[发明专利]一种水渣湿法固碳制备预拌混凝土的方法

说明书

本发明涉及固废资源化利用技术领域，具体为一种水渣湿法固碳制备预拌混凝土的方法，且公开了一种水渣湿法固碳制备预拌混凝土的方法，包括以下步骤：将水渣送入液相研磨设备并通入COsubgt;2/subgt;，水浴加热，湿法固碳1‑2h，静止10‑20min，取上层清液为水化促进剂，下层固体作为固碳型掺合料；在搅拌机中加入250‑280份水泥、350‑400份砂、1000‑1400份碎石，低速搅拌15‑30min，再加入300‑450份固碳型掺合料、40‑80份水化促进剂、5‑10份混凝土外加剂、160‑200份水，高速搅拌20‑40min，即得预拌混凝土。该水渣湿法固碳制备预拌混凝土的方法，通过直接利用冶炼生铁时排出的水渣来矿化封存COsubgt;2/subgt;，从而替代更多的水泥，工艺简单、成本低廉、绿色环保、制备周期短，能实现固废和COsubgt;2/subgt;高附加值利用。

技术领域

本发明涉及固废资源化利用技术领域，具体为一种水渣湿法固碳制备预拌混凝土的方法。

背景技术

水渣，即炼铁高炉矿渣。它是在铁矿石冶炼生铁时从高炉中排出的一种工业固体废弃物，铁矿石中的SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO等发生反应生成硅酸盐熔融物，与水反应后急剧冷却成粒状物，得到具有较多无规则孔隙结构的矿渣。随着高炉出铁量的不断增加，所产生的炉渣也越来越多。长期以来高炉炉渣都作为废物扔掉，其堆积如山、侵占良田、妨碍交通、甚至限制高炉生产。目前我国高炉炉渣的利用率很低，只有60-70％。水渣替代水泥不仅能带来可观的经济效益，还能减少CO₂的排放。

CO₂是大气中最重要的温室气体，其在2017年的平均浓度达405.5ppm，CO₂具有保温的作用，会逐渐使地球表面温度升高，由温室效应所引起的海平面升高，也会对人类的生存环境产生巨大的影响，CO₂排放增加还会导致极端天气现象增多，进而影响全球农业。

湿法固碳是指在反应溶液介质中，CO₂溶于水形成碳酸，矿石在碳酸的作用下逐步溶解并生成碳酸盐沉淀的过程，湿法固碳工艺可以实现固废资源化利用，而且可以封存CO₂，其结合液相研磨技术还可起到物料破碎与粒度均化作用。

中国专利CN201910682948.2公开了一种基于搅拌站废渣活化技术的复合掺合料及其制备方法和应用，将水渣等废渣先烘干，然后加入改性剂进行粉磨，制备所得的复合掺合料可实现废渣的高附加值应用和混凝土绿色生产；然而，其烘干与球磨等步骤耗能较大、工艺复杂、周期过长，且只通过替代水泥来减少CO₂排放，故而提出了一种水渣湿法固碳制备预拌混凝土的方法来解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水渣湿法固碳制备预拌混凝土的方法，具备工艺简单、成本低廉、绿色环保等优点，解决了烘干与球磨等步骤耗能较大、工艺复杂、周期过长，且只通过替代水泥来减少CO₂排放的问题，另外，固碳后的水渣相比未固碳前，能替代更多的水泥，进一步降低了混凝土的成本。

(二)技术方案

为实现上述工艺简单、成本低廉、绿色环保的目的，本发明提供如下技术方案：包括以下步骤：

1)将水渣送入液相研磨设备并通入CO₂，水浴加热，湿法固碳1-2h，静止10-20min，取上层清液为水化促进剂，下层固体作为固碳型掺合料；

2)在搅拌机中加入250-280份水泥、350-400份砂、1000-1400份碎石，低速搅拌15-30min，再加入300-450份固碳型掺合料、40-80份水化促进剂、5-10份混凝土外加剂、160-200份水，高速搅拌20-40min，即得预拌混凝土。