山西潞安环保能源开发股份有限公司;山西大学王伟鹏获国家专利权
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龙图腾网获悉山西潞安环保能源开发股份有限公司;山西大学申请的专利一种修复盐碱土的固废基多孔材料及其制备方法与应用获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120209854B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510518755.9,技术领域涉及:C09K17/40;该发明授权一种修复盐碱土的固废基多孔材料及其制备方法与应用是由王伟鹏;贾霖堉;范书凯;郭晋辉;张俊才;张玮;范跃强设计研发完成,并于2025-04-24向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种修复盐碱土的固废基多孔材料及其制备方法与应用在说明书摘要公布了:本发明涉及土壤改善技术领域,更具体而言,涉及一种修复盐碱土的固废基多孔材料及其制备方法与应用。所述固废基多孔材料原材料包括煤矸石粉60‑70%、磷石膏24.7‑30%、功能填料5‑9.5%、发泡剂0.3‑0.5%,液固比为0.6‑0.7。本发明有效改善了高硅铝煤矸石胶凝活性不足、重金属Cd超标及传统修复材料孔隙与强度矛盾等问题,实现了固废资源化、重金属稳定化与盐碱地修复的多目标协同,为大规模盐碱地治理提供工业化可行路径。
本发明授权一种修复盐碱土的固废基多孔材料及其制备方法与应用在权利要求书中公布了:1.一种修复盐碱土的固废基多孔材料的制备方法,其特征在于:所述固废基多孔材料原材料包括煤矸石粉60-70%、磷石膏24.7-30%、功能填料5-9.5%、发泡剂0.3-0.5%,液固比为0.6-0.7; 所述煤矸石粉为山西长治潞安矿常村煤矿煤矸石,具有高硅SiO256%-78%、高铝Al2O315%-36%、中低钙镁CaO1.5%-4%、MgO0.62-2.5%特性,含有5%-15%有机质,pH值为6-9呈中性;功能填料为珍珠岩、蛭石和膨润土中一种,发泡剂为柠檬酸与碳酸钙的复合体系,质量比1:1.2; 所述制备方法的具体步骤如下: S1、原料预处理:煤矸石粉碎至100目,得到煤矸石粉;磷石膏水洗、中和、钝化后过20目筛,保留0.1-0.5mm颗粒;粉碎功能填料; S2、按比例分布定量称取预处理后的煤矸石粉、磷石膏、功能填料和发泡剂; S3、络合反应:煤矸石粉与柠檬酸溶液混合,添加0.2%EDTA二钠,60℃搅拌2小时,确保Al3+、Fe3+络合率≥80%; S4、梯度发泡:分两次加入碳酸钙控制CO2释放速率,常温搅拌30分钟,首次加入50%引发CO2初期孔隙,二次加入实现持续发泡,CO2目标产气量≥200mLg; S5、固化与胶凝:分批次加入磷石膏避免Ca2+与柠檬酸反应发生沉淀,第一阶段在S3后S4前加入总量40%,促使Ca2+与SiO3 2-反应生成硅酸钙凝胶(C-S-H),形成初期骨架结构;第二阶段在S4发泡中期加入剩余60%,形成致密胶凝; S6、注浆发泡:将得到的胶凝倒入模具中,静停发泡30min得到发泡体; S7、梯度压力养护:将S6得到的发泡体通入CO2气体,前24小时50℃养护,后30小时35℃养护得到的成型发泡体; S8、梯度升温烘干:将S7得到的成型发泡体从模具中脱出,置于50-120℃烘箱中,第一次50℃烘干6小时,去除表面水分;第二次80℃烘干8小时,控制升温速率≤5℃小时;第三次105℃烘干4小时,确保最终含水量≤5%,得到干燥的成型发泡体; S9、将S8中得到干燥的成型发泡体与粉碎后的功能填料均匀混合; S10、制粒:将S9得到干燥的成型发泡体投入颚式破碎机破碎至≤10mm后,采用对辊式制粒机筛分3-5mm颗粒,通过振动筛分机,回收细粉作为填料循环利用,全程温度≤45℃,制得固废基多孔材料。
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