用于生產(chǎn)碳酸鹽粘合的壓模制品的方法技術(shù)

通過對(duì)含水的可碳酸化的顆粒材料壓模并通過用二氧化碳?xì)怏w碳酸化所獲得的壓實(shí)體來制備碳酸鹽粘合的壓模制品。為了能夠確保制品的最佳壓縮強(qiáng)度，提供了兩種類型的測(cè)試。在第一種類型的測(cè)試中，用遞增壓實(shí)壓力壓縮顆粒材料樣品，并且，當(dāng)水從特定壓實(shí)壓力時(shí)起開始從材料中排出時(shí)，以比該壓實(shí)壓力小至少7MPa的壓實(shí)壓力執(zhí)行壓模步驟。在第二種類型的測(cè)試中，用不同的壓實(shí)壓力對(duì)不同的顆粒材料樣品壓模，并且，在已釋放壓實(shí)壓力之后，確定壓實(shí)體的密度。在該密度從特定壓實(shí)壓力時(shí)起減小而不是增大的情況下，以比該特定壓實(shí)壓力小的壓實(shí)壓力執(zhí)行壓模步驟。

Process for the production of die products for carbonate adhesion

A die product of carbonate adhesion is prepared by pressing a water soluble granular material and by compacting it with carbon dioxide gas. In order to ensure the optimum compression strength of the product, two types of tests are provided. In the first type of test, with the increasing pressure of compressed solid particulate material samples, and, when the water is discharged from the starting material from a specific compaction pressure when the compaction pressure is small than at least compaction pressure 7MPa implementation steps die. In the second type of test, samples of different particle material samples are pressed with different compaction pressures, and the density of the compacted entity is determined after the compaction pressure has been released. When the density is reduced, rather than increased, from a particular compaction pressure, a press molding step is performed at a compaction pressure smaller than that of a particular compaction pressure.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】用于生產(chǎn)碳酸鹽粘合的壓模制品的方法
本專利技術(shù)涉及一種用于生產(chǎn)碳酸鹽粘合的壓模制品的方法，該方法包括以下步驟：提供含水的可碳酸化的顆粒材料；對(duì)該顆粒材料壓模以形成壓實(shí)體；以及碳酸化該壓實(shí)體中的顆粒材料以產(chǎn)生碳酸鹽，從而將壓實(shí)體轉(zhuǎn)化成碳酸鹽粘合的壓模制品。通過使壓實(shí)體與含有至少1體積％二氧化碳的氣體接觸來進(jìn)行碳酸化步驟。
技術(shù)介紹
存在不同的將可碳酸化的材料作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的工業(yè)生產(chǎn)方法。這些副產(chǎn)物例如是飛灰、底灰(特別是城市廢棄物焚化底灰)和在磷的生產(chǎn)期間或在含鐵金屬或非鐵金屬(諸如鋅、銅和鉛以及鐵或鋼)的生產(chǎn)期間產(chǎn)生的爐渣。例如來自鋼熔爐的空氣過濾器的灰塵，特別是在其含有氧化鈣時(shí)，也是可碳酸化的。這些副產(chǎn)物中的一些可用于不同的應(yīng)用。高爐爐渣可用于例如道路建設(shè)以及水泥生產(chǎn)。具有高中和值的一些爐渣，諸如普通鋼渣(例如LD爐渣)，也能夠例如用作土壤調(diào)節(jié)劑。然而，其它材料(諸如底灰和不銹鋼渣)含有大量的重金屬，這些重金屬在其浸出性能方面存在問題。為了限制這些家用廢料和工業(yè)廢料的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響，越來越多地嘗試開發(fā)加工這些材料的方法，即，將這些廢料轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)上有價(jià)值的材料的方法。大量的這些廢料是堿性的并且包括可碳酸化的物質(zhì)(諸如氧化鈣和/或氫氧化鈣和氧化鎂和/或氫氧化鎂)。其它物質(zhì)(例如廢料中含有的硅酸鈣)也可以是可碳酸化的。已知，這些物質(zhì)的碳酸化能夠獲得具有良好機(jī)械性能的材料。此外，碳酸化也可以幫助防止污染物(例如重金屬)浸出。例如，已在WO-A-2007/096671中提出了在轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)行廢棄物的加速碳酸化以產(chǎn)生可用作建筑材料的二次顆粒。在WO-A-2009/024826中已提出了一種來自提取或處理金屬的廢棄物的類似方法。在通過這些方法獲得的材料中，存在于廢棄物中的石灰的碳酸化形成鈣質(zhì)基質(zhì)，從而確保較少浸出廢棄物中含有的重金屬和較高的機(jī)械強(qiáng)度。不銹鋼爐渣是特定一組通常含有相對(duì)大量的鉻和還含有相對(duì)大量的鎳和/或鉬的爐渣。如EP-B-0837043、EP-B-1055647和EP-B-1146022中所公開的，通過粉碎鋼渣、從中除去有價(jià)值的不銹鋼顆粒并通過將不同部分的剩余碎渣施加到有限應(yīng)用中(例如作為混凝土或?yàn)r青中的細(xì)骨料或粗骨料)，可以解決不銹鋼渣的浸出問題。然而，這些粉碎鋼渣(0-0.5mm)的較細(xì)部分由于其較高的γ-硅酸二鈣(γ-C2S)含量而具有高吸水性，因此不適合用于混凝土或?yàn)r青應(yīng)用。為了能夠再循環(huán)更多的殘留在不銹鋼渣中的有價(jià)值不銹鋼，此外對(duì)粉碎鋼渣進(jìn)行更精細(xì)碾磨越來越感興趣，使得能夠再循環(huán)更多的不銹鋼。例如粒徑少于100μm的精細(xì)碾磨部分與上述細(xì)粒相比具有更小的γ-二硅酸鈣含量，因?yàn)樗怯煞鬯殇撛拇至２糠珠_始制備(優(yōu)選粗粒部分具有相對(duì)高含量的鋼，例如可以通過磁分離工藝獲得)。例如，如在EP2160367中所公開的，雖然精細(xì)碾磨的部分可用作混凝土或?yàn)r青中的填料，但是該精細(xì)碾磨的部分的其它大規(guī)模應(yīng)用對(duì)于能夠具有這些細(xì)小廢料的更大和甚至更有價(jià)值的潛在市場(chǎng)來說會(huì)非常有用。為了降低從粉碎不銹鋼渣的粗粒部分中除去的細(xì)粒的高吸水性以使得這些粗粒部分和細(xì)粒都可用于混凝土或?yàn)r青，WO2009/090219提出了在相對(duì)低的壓力下聚集并隨后碳酸化這些細(xì)粒。以這種方式，可以生產(chǎn)具有較低吸水性和混凝土或?yàn)r青中所需強(qiáng)度的骨料。在WO2009/090226中公開這種聚集的碳酸化細(xì)粒的另一種可能應(yīng)用。在本申請(qǐng)中，將聚集的碳酸化細(xì)粒作為泡沫渣形成劑引入電鋼爐中。WO-A-2009/133120中公開了另一種用于從可碳酸化的顆粒材料(特別是尺寸為0mm～0.5mm的粉碎不銹鋼渣的細(xì)粒)開始生產(chǎn)更有價(jià)值的建筑材料的碳酸化方法。在該方法中，首先用5MPa～65MPa相對(duì)高的壓實(shí)壓力對(duì)顆粒材料壓模，并隨后在相對(duì)高的溫度和壓力下碳酸化所獲得的壓實(shí)體。以這種方式，可以生產(chǎn)具有相對(duì)高壓縮強(qiáng)度的碳酸化壓實(shí)體。通過控制壓實(shí)體的孔隙率和固有滲透率，并通過碳酸化數(shù)小時(shí)(更具體地，在遞增的壓力和溫度下18小時(shí))，用182kg/cm2(＝17.8MPa)的壓實(shí)壓力對(duì)0μm～500μm細(xì)粒不銹鋼渣部分壓模，獲得了26MPa～66MPa的壓縮強(qiáng)度。這種現(xiàn)有技術(shù)方法的缺點(diǎn)是，盡管碳酸化了相對(duì)小的坯料(62×62×32mm和120×55×46mm)，但由于需要高氣壓而使得該方法相當(dāng)昂貴。此外，如M.FernándezBertos等人在綜述文章(“Areviewofacceleratedcarbonationtechnologyinthetreatmentofcement-basedmaterialsandsequestrationofCO2”ofM.FernándezBertosetal.inJournalofHazardousMaterialsB112(2004)193-205)第201頁(yè)上所描述的，現(xiàn)有技術(shù)的碳酸化方法的問題是：顆粒材料的水含量應(yīng)高到足以進(jìn)行碳酸化反應(yīng)，但是應(yīng)非常低以允許CO2擴(kuò)散到壓實(shí)體中。當(dāng)在低氣壓(即，比5巴低的壓力)下碳酸化時(shí)，且當(dāng)用相對(duì)大的壓實(shí)壓力壓實(shí)顆粒材料以使其孔隙率降低時(shí)，這是特別重要的。因此，在顆粒材料的水含量太高的情況下，必須將其干燥。例如，對(duì)于從粉碎不銹鋼渣的較粗的部分中分離出的不銹鋼渣細(xì)粒，就是這樣的情況。與這些較粗部分相比，細(xì)粒具有相對(duì)高的γ-硅酸二鈣含量(所謂的下落鋼渣，它是通過在冷卻不銹鋼渣時(shí)使β-硅酸二鈣膨脹轉(zhuǎn)化為γ-二硅酸鈣而產(chǎn)生的)，并且吸收更多的水。它們特別是具有0mm～0.5mm的粒徑，并且在實(shí)踐中通過濕分離技術(shù)與不銹鋼渣的較粗砂部分(具有大于0.5mm的粒徑)分離。即使當(dāng)使這些濕細(xì)粒在大氣條件下長(zhǎng)時(shí)間干燥時(shí)，它們?nèi)匀痪哂屑s17干重％的水含量，而這阻礙了碳酸化過程。雖然在WO2009/133120中公開的高壓碳酸化方法中通過高壓來增強(qiáng)二氧化碳滲透到壓實(shí)體中，但是仍首先將細(xì)粒干燥至12重量％的水分含量。然而，這種干燥過程的缺點(diǎn)是，它由于在不銹鋼渣顆粒內(nèi)(通過毛細(xì)管力)強(qiáng)烈吸收水而需要大量的時(shí)間和能量。當(dāng)對(duì)顆粒材料壓模以形成待碳酸化的壓實(shí)體時(shí)，壓實(shí)體的生坯強(qiáng)度應(yīng)優(yōu)選足夠高，使得它能夠更容易處理而不會(huì)分解或損壞。對(duì)于與在(ASTMD698/AASHTOT99中描述的)Proctor測(cè)試中獲得的相同壓實(shí)度對(duì)應(yīng)的相對(duì)低的壓實(shí)壓力，獲得了與Proctor密度的水含量對(duì)應(yīng)的最大生坯強(qiáng)度或最小孔隙率。如WO2009/090219中所述，0mm～0.5mm的不銹鋼爐渣例如具有對(duì)于22重量％水含量的最佳Proctor密度。在該最佳水含量下，需要最小的壓實(shí)壓力以獲得一定的生坯強(qiáng)度。在較低的水含量下，通常需要較高壓實(shí)壓力以獲得相同的孔隙率降低，并因此獲得相同的壓縮強(qiáng)度增大。因此，在實(shí)踐中有利的是，在顆粒材料中施加更高的水含量以便能夠得到更高的生坯強(qiáng)度，但是另一方面，需要更低的水含量以便能夠獲得最佳的碳酸化度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
目前，本專利技術(shù)的一個(gè)目的是提供一種用于生產(chǎn)碳酸鹽粘合的壓模制品的新方法，所述方法能夠?qū)τ谳^低的水含量和較高的水含量都確保獲得經(jīng)壓模和碳酸化的壓實(shí)體的最佳壓縮強(qiáng)度：對(duì)于較低的水含量，所述方法能夠以相對(duì)高的壓實(shí)壓力得到所需的生坯強(qiáng)度(壓縮強(qiáng)度)；而對(duì)于較高的水含量，所述方法能夠以相對(duì)小的壓實(shí)壓力得到所需的生坯強(qiáng)度本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于生產(chǎn)碳酸鹽粘合的壓模制品的方法，所述方法包括以下步驟：提供可碳酸化的且含水的顆粒材料；對(duì)所述顆粒材料壓模以形成壓實(shí)體；以及碳酸化所述壓實(shí)體中的顆粒材料以產(chǎn)生碳酸鹽，從而將所述壓實(shí)體轉(zhuǎn)化成所述碳酸鹽粘合的壓模制品，通過使所述壓實(shí)體接觸含有至少1體積％二氧化碳的氣體來碳酸化所述顆粒材料，其特征在于，在對(duì)所述顆粒材料壓模以形成所述壓實(shí)體之前，進(jìn)行一系列測(cè)試，其中，對(duì)于一系列從最低壓實(shí)壓力到最高壓實(shí)壓力的遞增壓實(shí)壓力中的每個(gè)壓實(shí)壓力，用所述壓實(shí)壓力對(duì)所述顆粒材料的至少一個(gè)樣品壓模，并且，在已釋放所述壓實(shí)壓力之后，測(cè)定表示所述壓模樣品的密度的參數(shù)；并且用在由壓實(shí)壓力下限和壓實(shí)壓力上限界定的范圍內(nèi)選擇的壓實(shí)壓力對(duì)所述顆粒材料壓模以形成所述壓實(shí)體，所述壓實(shí)壓力下限高于5MPa，并且，所述壓實(shí)壓力上限等于或小于所述最高壓實(shí)壓力，并且，在當(dāng)所述壓實(shí)壓力在所述一系列測(cè)試中從所述一系列的壓實(shí)壓力的較小壓實(shí)壓力增大到所述一系列的較大壓實(shí)壓力時(shí)所述密度減小的情況下，所述壓實(shí)壓力上限小于所述較大壓實(shí)壓力并且優(yōu)選等于或小于所述較小壓實(shí)壓力。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2014.08.29 EP 14182955.61.一種用于生產(chǎn)碳酸鹽粘合的壓模制品的方法，所述方法包括以下步驟：提供可碳酸化的且含水的顆粒材料；對(duì)所述顆粒材料壓模以形成壓實(shí)體；以及碳酸化所述壓實(shí)體中的顆粒材料以產(chǎn)生碳酸鹽，從而將所述壓實(shí)體轉(zhuǎn)化成所述碳酸鹽粘合的壓模制品，通過使所述壓實(shí)體接觸含有至少1體積％二氧化碳的氣體來碳酸化所述顆粒材料，其特征在于，在對(duì)所述顆粒材料壓模以形成所述壓實(shí)體之前，進(jìn)行一系列測(cè)試，其中，對(duì)于一系列從最低壓實(shí)壓力到最高壓實(shí)壓力的遞增壓實(shí)壓力中的每個(gè)壓實(shí)壓力，用所述壓實(shí)壓力對(duì)所述顆粒材料的至少一個(gè)樣品壓模，并且，在已釋放所述壓實(shí)壓力之后，測(cè)定表示所述壓模樣品的密度的參數(shù)；并且用在由壓實(shí)壓力下限和壓實(shí)壓力上限界定的范圍內(nèi)選擇的壓實(shí)壓力對(duì)所述顆粒材料壓模以形成所述壓實(shí)體，所述壓實(shí)壓力下限高于5MPa，并且，所述壓實(shí)壓力上限等于或小于所述最高壓實(shí)壓力，并且，在當(dāng)所述壓實(shí)壓力在所述一系列測(cè)試中從所述一系列的壓實(shí)壓力的較小壓實(shí)壓力增大到所述一系列的較大壓實(shí)壓力時(shí)所述密度減小的情況下，所述壓實(shí)壓力上限小于所述較大壓實(shí)壓力并且優(yōu)選等于或小于所述較小壓實(shí)壓力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在對(duì)所述顆粒材料壓模以形成所述壓實(shí)體之前，對(duì)所述顆粒材料的至少一個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)試，其中，用至少包括介于所述最低壓實(shí)壓力和所述最高壓實(shí)壓力之間的壓實(shí)壓力的遞增壓實(shí)壓力壓縮所述樣品直到達(dá)到預(yù)定壓實(shí)壓力，或者，在所述顆粒材料具有高水含量使得當(dāng)壓縮所述樣品時(shí)水從比所述預(yù)定壓實(shí)壓力低的較低壓實(shí)壓力時(shí)起開始從所述樣品中排出的情況下，用至少包括介于所述最低壓實(shí)壓力和所述最高壓實(shí)壓力之間的壓實(shí)壓力的遞增壓實(shí)壓力壓縮所述樣品至少直到達(dá)到所述較低壓實(shí)壓力；并且，所述壓實(shí)壓力下限比所述預(yù)定壓實(shí)壓力小至少7MPa，且在所述顆粒材料具有所述高水含量的情況下，所述壓實(shí)壓力下限比所述較低壓實(shí)壓力小至少7MPa。3.一種用于生產(chǎn)碳酸鹽粘合的壓模制品的方法，所述方法包括以下步驟：提供可碳酸化且含水的顆粒材料；對(duì)所述顆粒材料壓模以形成壓實(shí)體；以及碳酸化所述壓實(shí)體中的顆粒材料以生產(chǎn)碳酸鹽，從而將所述壓實(shí)體轉(zhuǎn)化成所述碳酸鹽粘合的壓模制品，通過使所述壓實(shí)體接觸含有至少1體積％二氧化碳的氣體來碳酸化所述顆粒材料，其特征在于，在對(duì)所述顆粒材料壓模以形成所述壓實(shí)體之前，對(duì)所述顆粒材料的至少一個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)試，其中，用遞增壓實(shí)壓力壓縮所述樣品直到達(dá)到預(yù)定壓實(shí)壓力，或者，在所述顆粒材料具有高水含量使得當(dāng)壓縮所述樣品時(shí)水從比所述預(yù)定壓實(shí)壓力低的較低壓實(shí)壓力起開始從所述樣品中排出的情況下，用遞增壓實(shí)壓力壓縮所述樣品至少直到達(dá)到所述較低壓實(shí)壓力；并且用在由壓實(shí)壓力下限和壓實(shí)壓力上限界定的范圍內(nèi)選定的壓實(shí)壓力對(duì)所述顆粒材料壓模以形成所述壓實(shí)體，所述壓實(shí)壓力下限高于5MPa，并且，所述壓實(shí)壓力上限比所述預(yù)定壓實(shí)壓力小至少7MPa，并且，在所述顆粒材料具有所述高水含量的情況下，所述壓實(shí)壓力上限比所述較低壓實(shí)壓力小至少7MPa。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述壓實(shí)壓力上限比所述預(yù)定壓實(shí)壓力小至少10MPa，并且，在所述顆粒材料具有所述高水含量的情況下，所述壓實(shí)壓力上限比所述較低壓實(shí)壓力小至少10MPa。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述壓實(shí)壓力上限小于60MPa，優(yōu)選小于50MPa，更優(yōu)選小于40MPa。6.根據(jù)權(quán)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尼克·梅耶爾，弗雷德里克·博伊洛特，D·梵梅徹恩，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：雷科維爾比利時(shí)公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：比利時(shí),BE