[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

摘要

本发明公开了一种利用泡沫地聚合物充填矿井采空区封存固化CO2的方法。该泡沫地聚合物以矿渣微粉和其他固体废渣微粉为主要原料，以水玻璃为激发剂，以CO2气体为泡沫填充气体，制备封存有CO2气体的地聚合物泡沫混凝土，然后将其充填到矿井中；不仅可以通过碳化反应吸收二氧化碳提高地聚合物的强度，而且可以实现泡沫混凝土对CO2气体的短暂封存和CO2气体缓慢溢出逐渐被土体吸收的永久固化，达到了CO2的利用、封存和固化的有效统一，是一种稳定、长久的固碳方式。

主权项

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。