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典型文献
CO2矿化煤基固废制备保水开采负碳充填材料试验研究
文献摘要:
煤炭资源开发利用过程中会产生大量的CO2以及粉煤灰等煤基固废,在"双碳"目标下,如能采用CO2矿化煤基固废制备充填材料,并将其充填在采空区里控制岩层移动,将会"变废为宝",推动保水开采等绿色低碳技术发展.针对矿井充填现场难以满足CO2矿化所需高温高压高钙("三高")条件的问题,探索在常温常压条件下,采用常规低钙粉煤灰("三常")研制CO2矿化煤基固废负碳充填材料(Negative Carbon Filling Material,NCFM).在NCFM反应过程中,原材料首先发生水化反应生成C—S—H凝胶、Ca(OH)2和CaCO3,再与CO2反应后生成SiO2硅胶.在此过程中,碱性激发剂加速C—S—H凝胶和硅胶的生成,使NCFM具有快速早强特征.随着NCFM进一步水化反应,碱性激发剂会促进火山灰反应的发生,进而促使更多水化产物的生成,有利NCFM长期强度的提高.在采用坍落度测试、凝结时间测试、单轴抗压强度(UCS)测试、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)-X射线能谱仪(EDS)分析,以及热重分析(TGA)测试的基础上,研究了 NCFM的力学性能和微观组织,阐明了 NCFM的早期与长期强化机制.80%粉煤灰掺量的NCFM试样的UCS最大,3 d达2.70 MPa,28 d达5.12 MPa.1 g NCFM的最大CO2吸收量为1.39 mg.NCFM的研制提供了保水开采负碳充填材料,可推进形成CO2资源化利用、固废规模化处置、采空区再利用,以及保水开采等煤炭资源绿色化开采的协同技术途径,促进实现"碳炭置换",助力加快能源资源领域"双碳"战略目标实现.
文献关键词:
CO2矿化;煤基固废;常温常压;负碳充填材料;保水开采
作者姓名:
马立强;翟江涛;NGO Ichhuy
作者机构:
中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州 221116;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 221116
文献出处:
引用格式:
[1]马立强;翟江涛;NGO Ichhuy-.CO2矿化煤基固废制备保水开采负碳充填材料试验研究)[J].煤炭学报,2022(12):4228-4236
A类:
负碳充填材料
B类:
矿化,煤基固废,保水开采,材料试验,煤炭资源开发,资源开发利用,采空区,区里,岩层移动,变废为宝,绿色低碳技术,矿井,高温高压,高钙,三高,常温常压,常压条件,低钙,钙粉,Negative,Carbon,Filling,Material,NCFM,反应过程,生水,水化反应,CaCO3,SiO2,硅胶,碱性激发剂,早强,火山灰反应,水化产物,长期强度,坍落度,凝结时间,间测,单轴抗压强度,UCS,荧光光谱,XRF,能谱仪,EDS,热重分析,TGA,微观组织,强化机制,粉煤灰掺量,吸收量,资源化利用,绿色化,协同技术,技术途径,能源资源,源领域,目标实现
AB值:
0.294088
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