制备基于铜矿尾矿的地质聚合物,作为热储功能补充材料
Yuxiang Chen1, Degao Xiao2, Jianbiao Wei2
1Zijin School of Geology and Mining, Fuzhou University, Fuzhou, Fujian, 350108, China; Fujian Provincial Key Laboratory of Green Extraction and High-value Utilization of New Energy Metals, Fuzhou, Fujian, 350108, China.
Environmental research
|March 13, 2025
概括
这项研究使用铜矿和高炉渣的废物开发了热储备填充材料. 这些材料有效地降低了深层采矿温度,有助于地热资源的提取.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 地质技术工程 地质技术工程
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 深度采矿操作面临高温的挑战,影响工人的安全和资源提取效率.
- 深层矿山地热资源开发需要创新的热管理解决方案.
研究的目的:
- 通过将微封装相变材料 (MPCM) 纳入由铜矿尾矿 (CMT) 和高炉 (BFS) 制成的地质聚合物中来合成和评估热储回填材料.
- 评估开发的地质聚合物复合材料的热性能,微观结构和压力强度,以便在深度采矿环境中潜在应用.
主要方法:
- 使用CMT和BFS合成地质聚合物,其中MPCM的百分比不同.
- 使用显微镜对地质聚合物微结构的表征.
- 测量热性质,包括MPCM的化温度和潜热.
- 使用红外热图进行压力强度和热性能评估.
主要成果:
- 使用MPCM的地质聚合物复合材料显示成功封装和分散.
- MPCM的化温度为54.78°C,潜在热量为116.43 J/g.
- 含有20%MPCM的地质聚合物显示平均温度下降5.0°C,这表明热储能增强.
- 压力强度仍然可行,最低的7天强度达到24.5MPa.
结论:
- 开发的采用MPCM的地质聚合物材料显示出作为有效的热储备填充深度采矿的潜力.
- 这种方法为利用现场废物 (CMT和BFS) 提供了一种可持续的解决方案,同时在深度采矿环境中减轻高温.
- 这些发现有助于推进地热资源开采,并提高深度地下操作的安全性.


