一种煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法

本发明属于节能环保，具体涉及一种煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法。

背景技术：

1、煤基固废是指煤炭开采、洗选和加工利用过程中产生的固体废弃物，大量的堆存不仅占用土地面积，同时还会对土壤、大气和水体等周围环境造成污染。煤基固废处置是煤炭清洁高效利用过程中的关键一环，同时，碳减排问题已成为国际各方关切的政治、经济、环境问题的综合体。煤基固废作为产量最大、利用率较低的固废，尽管其在胶凝材料利用方面做了较多的研究，但如何将其用在co2矿化固定等研究方面鲜有报道。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法，该方法实现了煤基固废的高价值利用，不仅能够用于吸附二氧化碳，同时还可以用于井下充填。

2、本发明是采用以下技术方案实现的：

3、一种煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法，包括以下步骤：

4、步骤1、浸出；将煤基固废置于水中浸出，加入酸调整溶液ph值为6-7，浸出时间1-2h，固液分离，收集浸出液以及浸出灰渣；

5、步骤2、二氧化碳矿化；将浸出液吸附二氧化碳气体，矿化后形成碳酸盐沉淀，固液分离后得到的水溶液返回步骤1中用于煤基固废浸出使用，固液分离得到矿化渣备用；

6、步骤3、浮选；将步骤1所述浸出灰渣置于水中，加入捕收剂和起泡剂进行浮选分离，以去除残碳，得到浮选尾灰；

7、步骤4、将所述浮选尾灰和所述矿化渣混合，同时添加激发剂，混合搅拌后得到可用于井下充填的胶凝材料。

8、优选的，步骤1所述煤基固废为煤灰、煤气化渣中至少一种。

9、优选的，步骤1中煤基固废与水的固液比为5-10：1。

10、优选的，步骤1中浸出液中钙、镁含量不低于20wt％。本发明可以采用循环浸出的方式，使得浸出液中镁钙含量浓度不低于20wt％。

11、优选的，本发明步骤1中酸为盐酸。

12、优选的，步骤3所述捕收剂为柴油、煤油。优选的，步骤3所述起泡剂为仲辛醇或甲基异丁基甲醇。其中1吨浸出灰渣进行浮选处理，其中捕收剂的使用量为3-10kg。起泡剂的使用量为2-10kg。

13、优选的，步骤4中所述浮选尾灰、矿化渣以及激发剂的质量比为(8-9):(1-2)，所述激发剂为模数1.2-1.5的硅酸钠溶液，其中激发剂的加入量：浮选尾灰和矿化渣总质量为0.3-0.7。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、本发明提供了一种煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法，该方法是利用煤基固废浸出液进行二氧化碳矿化，得到矿化渣；将浸出灰渣进行浮选后得到浮选尾灰，最后再利用矿化渣和浮选尾灰结合激发剂制成井下填充用胶凝材料。本发明利用煤基固废不仅能够吸附烟气中的二氧化碳，实现碳减排的目标，同时还能利用固废进行井下填充，本发明实现了煤基固废的高价值利用。

技术特征：

1.一种煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法，其特征在于，步骤1所述煤基固废为煤灰、煤气化渣中至少一种。

3.根据权利要求1所述煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法，其特征在于，步骤1中煤基固废与水的固液比为5-10：1。

4.根据权利要求1所述煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法，其特征在于，步骤1中浸出液中钙、镁含量不低于20wt％。

5.根据权利要求1所述煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法，其特征在于，步骤1中酸为盐酸。

6.根据权利要求1所述煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法，其特征在于，步骤3所述捕收剂为柴油或煤油。

7.根据权利要求1所述煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法，其特征在于，步骤3所述起泡剂为仲辛醇或甲基异丁基甲醇。

8.根据权利要求1所述煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法，其特征在于，步骤4中所述浮选尾灰、矿化渣质量比为(8-9):(1-2)，所述激发剂为模数1.2-1.5的硅酸钠溶液，其中激发剂的加入量：浮选尾灰和矿化渣总质量为0.3-0.7。

技术总结
本发明公开了一种煤基固废协同二氧化碳矿化的综合利用方法，涉及节能环保技术领域。本发明是利用煤基固废浸出液进行二氧化碳矿化，得到矿化渣；将浸出灰渣进行浮选后得到浮选尾灰，最后再利用矿化渣和浮选尾灰结合激发剂制成井下填充用胶凝材料。本发明利用煤基固废不仅能够吸附烟气中的二氧化碳，实现碳减排的目标，同时还能利用固废进行井下填充，本发明实现了煤基固废的高价值利用。

技术研发人员：田全志,张海军,孙浩,王海楠,潘银海,赵振洋,姚朔,位都
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12