【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于廢棄混凝土再生微粉，具體涉及一種活化再生微粉及其制備方法和應用。
技術介紹
1、廢棄混凝土資源化利用和co2減排問題是建筑行業所面臨的兩大重要課題。大量建筑物的拆除和重建活動導致廢棄混凝土的數量急劇增加，處理這些廢棄物通常采用的方式是露天堆放或填埋，但這種做法既消耗了大量土地資源，又造成了嚴重的環境污染。此外，隨著全球對建筑行業碳排放問題的日益關注，減少碳排放已經成為這個行業必須面對和解決的緊迫任務。
2、再生微粉產生于廢棄混凝土破碎回收再生骨料的過程，具有孔徑分布不均和組分復雜的特點，直接用作水泥礦物摻合料時活性較低，會降低混凝土的工作性能、強度性能和耐久性。現階段再生微粉體系的活化改性方法包括熱處理、堿激發和機械處理等，雖然這些方法可以有效提高再生微粉的反應活性，但其高昂的成本阻礙了再生微粉循環再利用技術在建筑行業的廣泛推廣和應用。
3、基于水泥基材料co2礦化封存利用技術的發展，利用co2與再生微粉中的氫氧化鈣、水化硅酸鈣凝膠、鈣釩石以及未水化的水泥熟料發生礦化反應形成碳酸鈣和無定形硅膠，可以實現co2的永久封存。現有的礦化方式大多是基于氣固反應的干法礦化工藝，礦化反應的程度不高，制備出的再生微粉活性較低，不適宜大規模批量使用。因此，如何提供一種能夠顯著激發再生微粉活性、充分提高再生微粉礦化反應程度且處理成本較低的活化方法，是本領域技術人員需要解決的問題。
技術實現思路
1、針對上述現有技術，本專利技術提供一種活化再生微粉及其制備方法和應
2、為了達到上述目的，本專利技術所采用的技術方案是，提供一種活化再生微粉的制備方法，包括以下步驟：
3、s1.破碎：將廢棄混凝土破碎得到粒徑小于2mm的破碎顆粒；
4、s2.球磨：將破碎顆粒進行球磨2～4h，篩分得到粒徑小于150μm的初始再生微粉；
5、s3.制漿：將初始再生微粉與二氧化碳吸收溶劑按照1:3～20的質量比混合，得再生微粉漿液；
6、s4.礦化處理：將再生微粉漿液置于密閉環境，升溫至45～65℃，攪拌再生微粉漿液，轉速為200～350rpm，攪拌過程中通入含co2的煙氣，然后在常壓條件下進行濕法礦化處理4～8h，得礦化再生微粉漿液；
7、s5.抽濾干燥：對礦化再生微粉漿液進行抽濾、干燥，即得。
8、采用上述技術方案的有益效果為：初始再生微粉的主要成分包括水化硅酸鈣、氫氧化鈣和少量未水化的硅酸三鈣、硅酸二鈣，本專利技術中以3～20:1的液固比將初始再生微粉充分與水混合均勻，形成再生微粉漿液。在通入煙氣后，co2能夠先充分溶解在水中形成碳酸根離子，再與漿液中的活性組分發生礦化反應，其中氫氧化鈣首先與co2發生礦化反應產生碳酸鈣；其次少量的硅酸三鈣、硅酸二鈣以及大量的水化硅酸鈣均可以發生礦化反應，且礦化活性較高，礦化產物是碳酸鈣和無定形硅膠；這一類的礦化產物能起到一定的固碳作用。溫度控制在45～65℃能夠在保證co2溶解的前提下，促進再生微粉中活性鈣離子的溶出，進而加快礦化反應的進行，同時減少礦化產物的團聚。
9、同時，本專利技術在常壓下對再生微粉漿液進行濕法礦化，為再生微粉提供一個氣液固三相礦化反應環境，為礦化反應提供更溫和的反應條件，減少礦化產物碳酸鈣對反應物的包覆，進一步增加礦化反應程度，制備出的活化再生微粉作為輔助膠凝材料添加至水泥或混凝土中可較好的提升其抗壓強度，用于制備輕質碳酸鈣時也能得到純度更高的產品。
10、在上述技術方案的基礎上，本專利技術還可以做如下改進。
11、進一步，二氧化碳吸收溶劑為水或一乙醇胺溶液。
12、進一步，一乙醇胺溶液的質量分數為10～20％。
13、采用上述技術方案的有益效果為：使用一乙醇胺(mea)溶液，作為溶劑制備再生微粉漿液，弱堿性溶液能夠吸收酸性氣體co2，能夠將煙氣中的co2富集起來，再經過加熱再生重新將純co2釋放出來，與漿液中的活性組分發生礦化反應。
14、進一步，含co2的煙氣中co2的濃度為5～100％。
15、進一步，s4.礦化處理的環境溫度為25℃，濕度為50％?rh。
16、進一步，s4中通入煙氣的流量為1～5l/min。
17、本專利技術還公開了一種活化再生微粉，由上述活化再生微粉的制備方法制備得到。
18、進一步，活化再生微粉的平均粒徑為10～20μm，比表面積大于350m2/kg，物相組成中碳酸鈣的含量大于60％。
19、本專利技術還公開了一種上述活化再生微粉作為水泥混凝土中的輔助凝膠材的應用。
20、采用上述技術方案的有益效果為：活化再生微粉中碳酸鈣的成核效應可以促進水泥水化產物圍繞晶核生長，填充效應可以增加漿體微觀結構的致密度，而無定形硅膠可以與氫氧化鈣反應生成具有交聯作用的水化硅酸鈣凝膠，有利于提高混凝土強度。
21、本專利技術還公開了一種上述活化再生微粉通過加入氫氧化鈉溶液制備得到純度大于99％的輕質碳酸鈣的應用。
22、采用上述技術方案的有益效果為：氫氧化鈉溶液能夠除去活化再生微粉中的無定形硅膠。
23、本專利技術的有益效果是：
24、1、本專利技術活化再生微粉的制備方法具有成本低、環境友好以及資源循環利用的優點，不僅顯著提高了再生微粉的反應活性，實現了廢棄混凝土粉末中活性鈣鎂組分的充分利用，還有效實現了二氧化碳的永久固定封存，實際表觀固碳量達到了33～39％，最大礦化效率可達到94.41％，每噸初始再生微粉可以實現固定385.6公斤co2，充分激發出了再生微粉中活性組分的固碳潛力，對保護生態環境和促進循環經濟的發展有良好的推動作用。
25、2、本專利技術制備得到活化再生微粉經溶劑中吸收富集的co2礦化處理后，化學組成為碳酸鈣和無定形硅膠，可應用于水泥或混凝土中，能促進其水化，有效提升其抗壓性能。
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1.一種活化再生微粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述二氧化碳吸收溶劑為水或一乙醇胺溶液。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述一乙醇胺溶液的質量分數為10～20％。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述含CO2的煙氣中CO2的濃度為5～100％。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：S4.礦化處理的環境溫度為25℃，濕度為50％RH。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：S4中通入煙氣的流量為1～5L/min。
7.一種活化再生微粉，其特征在于：所述活化再生微粉通過權利要求1～6任一項所述活化再生微粉的制備方法制備得到。
8.根據權利要求7所述的活化再生微粉，其特征在于：所述活化再生微粉的粒徑為10～20μm，比表面積大于350m2/kg，物相組成中碳酸鈣的含量大于60％。
9.權利要求7或8所述活化再生微粉的應用，其特征在于：將所述活化再生微粉用于作為水泥混凝土中的輔助凝膠材料。
10.權利要求7或8所述活化再生微粉的應用，其特征在于：將所述活化再生微粉加入氫氧化鈉溶液，制備得到純度大于99％的輕質碳酸鈣。
...【技術特征摘要】
1.一種活化再生微粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述二氧化碳吸收溶劑為水或一乙醇胺溶液。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述一乙醇胺溶液的質量分數為10～20％。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述含co2的煙氣中co2的濃度為5～100％。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：s4.礦化處理的環境溫度為25℃，濕度為50％rh。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：s4中通入煙氣的流量為1～5...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王超，趙勝龍，彭紹為，秦治峰，任宇，宋磊，周昶安，馬奎，鐘山，岳海榮，梁斌，
申請(專利權)人：四川大學，
類型：發明
國別省市：
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