二氧化碳的高排放和煤自燃灾害严重制约了煤炭工业的可持续发展，探索大规模、低成本的二氧化碳封存方法，以及高效的煤自燃防控技术是当期亟需解决的难题。“碱性固废矿化二氧化碳－矿化产物充填采空区防灭火”是实现采空区碳封存与火灾防治一体化的新方法。本著作详细介绍团队在液态二氧化碳远距离输送、碱性固废矿化封存二氧化碳、矿化产物防灭火方面的创新成果，坚持理论紧密联系实际，在撰写过程中努力做到系统性、科学性、先进性和实用性，力求叙述准确、严谨，注重图文并茂，尽量采用朴实的语言，深入浅出地介绍相关研究成果，以更好地传播相关知识和提高煤矿采空区碳封存与灾害防治的科技水平。本书可供安全工程、碳中和等相关专业的高等院校师生和科研院所的研究人员及企业的技术管理干部参考使用。

前言
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 矿化封存CO2机制与方法
1.2.2 工业固体废弃物利用
1.2.3 多孔材料对CO2的吸附机制
1.2.4 采空区内CO2防灾与封存技术
1.3 研究思路与技术路线
1.4 主要内容与特色
第2章 碱性固废同步研磨矿化固碳
2.1 碱性固废同步研磨矿化固碳方法
2.1.1 实验材料及特征
2.1.2 试验装置与方法
2.1.3 正交试验设计
2.1.4 同步研磨矿化固碳条件优化
2.1.5 天然廉价矿物颗粒同步研磨矿化
2.2 同步研磨提效机制
2.2.1 矿化过程富硅层的形成
2.2.2 固废颗粒粒度分析
2.2.3 研磨介质作用机制
2.3 恒压-连续进料反应器中电石渣矿化固碳特性
2.3.1 恒压密闭反应釜中矿化固碳实验
2.3.2 数值模拟方法的有效性及网格独立性验证
2.3.3 单因素对矿化程度和导热管出口水温的影响
2.3.4 恒压-连续进料方式下电石渣矿化CO2的数值模拟
2.4 反应器结构参数对矿化固碳的影响机制
2.4.1 电石渣矿化CO2数值模拟及最佳工艺参数
2.4.2 搅拌装置矿化CO2和热提取量分析
2.4.3 矿化装置热提取能力的数值模拟
2.4.4 流速对热提取能力的影响
2.5 本章小结
第3章 碳酸化废料制备改性多孔碳颗粒
3.1 改性固废基地聚物颗粒的制备实验
3.1.1 实验用材料、试剂及其预处理
3.1.2 调配实验用复合碱激发剂
3.1.3 固废基地聚物颗粒的合成及其改性实验
3.2 改性固废基地聚物颗粒的结构表征
3.2.1 改性颗粒的孔隙结构
3.2.2 改性颗粒的微观形貌
3.3 改性固废基地聚物颗粒的热稳定性分析
3.4 本章小结
第4章 改性固碳颗粒吸附解吸CO2防灭火
4.1 改性固废基地聚物颗粒的稳定吸附CO2性能
4.1.1 PEI负载量对颗粒吸附CO2的影响
4.1.2 改性固废基地聚物颗粒对CO2的稳定吸附机理
4.2 改性固废基地聚物颗粒的气体吸附选择性
4.3 环境条件对改性颗粒固碳性能的影响及优化
4.3.1 环境条件对改性固废基地聚物颗粒吸附CO2的影响
4.3.2 环境条件对改性固废基地聚物颗粒的抗压强度的影响
4.3.3 环境条件优化改性颗粒固碳性能的实验研究
4.4 改性固碳颗粒温敏解吸CO2控氧抑燃特性
4.4.1 升温过程改性固废基地聚物颗粒温敏解吸CO2特性
4.4.2 长期存放、浸水处理、挤压破碎对改性颗粒温敏解吸CO2的影响
4.4.3 改性固废基地聚物颗粒的控氧抑燃效果
4.5 本章小结
第5章 碳酸化废料制备凝胶颗粒流体防灭火
5.1 新型封堵凝胶颗粒的制备
5.1.1 原材料性质及制备方法
5.1.2 凝胶颗粒的制备及基本性能研究
5.1.3 堵漏风凝胶颗粒正交优化实验
5.2 凝胶颗粒微观结构和宏观性能
5.2.1 凝胶颗粒微观结构分析
5.2.2 凝胶颗粒反应机理
5.2.3 凝胶颗粒宏观性能
5.3 凝胶颗粒封堵机理及堵漏风性能研究
5.3.1 凝胶颗粒封堵机理
5.3.2 凝胶颗粒封堵性能研究
5.3.3 颗粒粒径与孔喉匹配特性
5.4 本章小结
第6章 采空区固化泡沫吸收CO2固碳及防灭火
6.1 电石渣泡沫的制备及其性能测试
6.1.1 实验材料及其制备
6.1.2 电石渣泡沫性能
6.1.3 电石渣泡沫的形成机理
6.1.4 电石渣泡沫的特点
6.2 电石渣泡沫矿化封存CO2性能
6.2.1 电石渣泡沫矿化固碳性能测试方法
6.2.2 电石渣泡沫矿化固碳性能
6.3 电石渣泡沫防治煤自燃性能
6.3.1 防灭火特性实验测试方法
6.3.2 电石渣泡沫防灭火特性
6.4 本章小结
参考文献