[发明专利]利用泡沫地聚合物充填矿井采空区封存固化CO2的方法

权利要求书

1.一种利用泡沫地聚合物充填矿井采空区封存和固化CO₂的方法，其步骤是：

步骤1. 选定需要充填的矿井采空区；

步骤2. 制备复合粉体材料：

将矿渣微粉和固体废渣微粉按比例称量配料，并混合均匀，即制得复合粉体材料；所述复合粉体材料各组分的质量百分比：矿渣微粉20-100％，固体废渣微粉0-80％；

步骤3.碱激发溶液配制：

用水将液体水玻璃稀释至固含量的质量百分比为10-35%，即制得所需的碱激发溶液；

步骤4. 制备封存有CO₂气体的泡沫：

将水与发泡剂按质量比20-50:1的比例制备发泡液，将发泡液注入发泡机中，开动发泡机，同时通入CO₂气体，即制得封存有CO₂气体的泡沫；

步骤5. 制备地聚合物浆体：

将步骤3制得的碱激发溶液与步骤2制得的复合粉体材料按质量比0.3-0.6:1的比例混合并搅拌均匀，即制得地聚合物浆体，激发剂以Na₂O计占固体粉料质量的3-5%；

步骤6. 制备泡沫地聚合物混凝土：

将步骤4制得的封存有CO₂气体的泡沫与步骤5制得的地聚合物浆体按体积比0.2-5:1的比例混合并搅拌均匀，即制得泡沫地聚合物混凝土，此时发泡剂用量占固体粉料质量的0.05-2%；

步骤7. 将步骤6制得的泡沫地聚合物混凝土充填至步骤1选定的矿井采空区。

2.根据权利要求1所述利用泡沫地聚合物充填矿井采空区封存固化CO₂的方法，其特征是：

所述的矿渣微粉为磁选除铁处理后的粒化高炉矿渣，比表面积≥600 m²/kg，其中粒径小于30μm的超细粒化高炉矿渣微粉占总质量的90%以上；所述的固体废渣微粉为尾矿、建筑垃圾、渣土、煤矸石、粉煤灰、钢渣、炉渣、赤泥、电石泥、脱硫灰、垃圾焚烧炉渣、和/或采石场碎屑经粉磨后制得，其比表面积≥600m²/kg，粒径小于30μm的颗粒占总质量的90%以上；所述的水玻璃为符合GB/T 4209-2008标准规定的液体水玻璃,其模数为1至3,固含量为35%-50%。