氧化镁基多孔材料的制备及性能

以轻质氧化镁为主要原料,磷酸二氢钾为激发剂,硼酸为缓凝剂,采用预制泡沫法制备氧化镁基多孔材料。采用单一变量法探究了发泡剂种类及掺量、原料氧化镁/磷酸二氢钾质量比(M/P)对氧化镁基多孔材料物理性能的影响。研究了材料导热系数及抗压强度的影响因素。结果表明,以F_4为发泡剂、掺量为0.75%,M/P为4/1,硼酸掺量为10%,水灰比为0.90时,可制得密度为480 kg/m^3、导热系数为0.1725 W/(m·K)、抗压强度为0.304 MPa的多孔材料。

镁基固废再生材料的技术研究

镁基胶凝材料具有可多元改性的特点,与各种材料表面的亲和兼容性较好,力学强度优于钙质胶凝材料,防火性能达A1级。将镁基胶凝材料与固体废弃物资源化再生利用相结合,制备建筑材料,既可解决固废大量堆放占用土地和影响环境的问题,又能节约生产建材消耗的部分资源,具有重要的环境效益和社会效益,实现了环境保护、资源节约、循环经济的多赢。

基于功能性充填的CO_(2)储库构筑与封存方法探索

“30·60双碳”目标是事关人类命运共同体的重大战略决策,也是推进煤炭行业转型升级与高质量发展的风向标。煤炭作为高碳化石能源的提供者,在生产和消费过程中带来的大宗固废堆存、大型采空区形成和高碳排放等问题,是制约煤炭可持续开发利用与绿色健康发展的关键所在。秉持“变害为利”、“从哪来到哪去”原则,寻求资源高效回收、固废规模化处置、采空区再利用与CO_(2)封存的有机结合点,提出基于功能性充填的CO_(2)储库构筑与封存方法学术构想,探索“功能性充填材料制备→功能性充填与CO_(2)封存储库构筑→CO_(2)物理与化学协同封存→CO_(2)封存安全及环境风险评价”的CO_(2)封存新途径。具体开展工作包括:①创新了镁渣源头改性技术,研发了新型改性镁渣基矿用胶凝材料和CO_(2)封存用功能性充填材料;②提出了短-长壁充填无煤柱开采方法,初步构筑满足稳定性要求的CO_(2)封存空间,结合功能性充填理论与技术,进一步构筑满足密封性要求的CO_(2)封存储库,阐述了储库的结构及参数、工作原理;③提出了CO_(2)储库封存物理-化学协同技术途径,根据开采深度不同物理封存技术途径分为浅-中深部低压CO_(2)储库封存和深部超临界CO_(2)储层封存,揭示了碱性固废CO_(2)化学封存机制;④梳理了功能性充填的CO_(2)封存安全及环境风险评价指标体系,给出了CO_(2)封存安全性能及环境性能的评价方法。矿山功能性充填的CO_(2)封存技术的提出,为CO_(2)封存提供了新思路。基于封存材料、封存储库、封存机理与封存评价,形成了利用固废充填技术实现矿山CO_(2)封存的理论与技术构想。