锂渣的来源和锂渣混凝土的增强抗渗机理探讨
锂渣粉对混凝土氯离子渗透性的影响
2.2 3.4 4.7 5.9 21.2 24.6 43.3 56.8
2.1 3.2 4.3 6.2 18.2 22.1 37.9 46.2
表 5 为不同锂渣粉取代水泥量对硬化混凝土力学性能的
影响，龄期 3、7 d 时，试件的抗压强度最高的为不掺锂渣粉的空
白试件，并且随着锂渣粉掺量的增加混凝土抗压强度降低，这主
表 5 硬化混凝土的力学性能
抗折强度 /MPa
抗压强度 /MPa
3 d 7 d 28 d 90 d 3 d 7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱd 28 d 90 d
2.6 3.4 4.8 6.5 28.4 32.9 54.1 62.1
3.0 3.7 4.4 6.9 27.4 31.4 48.7 64.4
2.6 3.6 4.1 6.7 24.1 31.0 51.4 67.3
60 V 电压下通电 6 h，根据 GB/T 50082—2009 中抗氯离子渗透
试验电通量法规范计算电荷总通过量来推论混凝土抵抗氯离
子渗透的能力。
2 试验结果与分析
2.1 锂渣粉对硬化混凝土力学性能的影响
各试验组混凝土试件在不同龄期下的抗折强度和抗压强 度试验结果如表 5 所示。
编号
Li-0 Li-10 Li-20 Li-30 Li-40
2011 年 第 8 期（ 总 第 262 期 ） Number 8 in 2011（Total No.262）
doi：10.3969/j.issn.1002-3550.2011.08.025
混
凝
土
Concrete
原材料及辅助物料 MATERIAL AND ADMINICLE
锂渣粉对混凝土氯离子渗透性的影响
Abstract: Deterioration of concrete by salts of an external source is a commonly observed durability problem in Xinjiang.Lithium slag powders is solid wastes in Xinjiang，the concrete with lithium slag powders as the mineral admixture can reduce pollution of the solid wastes；on the other hand，and lithium slag powder also can effectively improve the chloride penetration of concrete.The main objective of this study is to research the influences of lithium slag powders on concrete substituting lithium slag powders on the amount 10%，20%，30%，and 40% respectively for cement. The result indicated that it would improve the strength and decrease chloride penetration. Key w ords: lithium slag powders；water absorption；sorptivity；chloride penetration
高性能锂渣混凝土的试验研究
冻融循环而不破坏。研究的结论提升了锂渣的价值 ，为锂渣的应用提供途径，有助于高强高性能混凝土的制备。
关键 词 ：锂渣：高强 抗冻性：混凝土
中图分类பைடு நூலகம் ：Ｔ ２ ｕ５８
文献标识码：Ａ
Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ｔ ｄ ｎ ｈ ｇ － ｅ ｆ ｒ ｎ ｅｌ ｈ ｕ － ａ ｏ ｃ ｅｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｕ ｙ ｏ ｉ ｈ－ ｒｏ ｍａ ｃ ｔ ｉ ｍ・ｌ ｇ ｃ ｎ ｒ ｔ ｓ ｐ ｉ ｓ
ＺＨＡＮＧ ｎ ｆ ｎ Ｌａ －ａ ｇ
（ ｏｌ ｅ ｆ ｉｉａ ｄＡ ｃ ｉ ｃｕ ａ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｃｈ ｎ ｑｎ ｉｏｏ ｇＵ ｉｅｓ ｙＣ ｏ ｇ ｉｇ４ ０ ７ ， ｈｎ ） Ｃ ｌ ｇ ｖｌ ｎ ｒ ｈｔ ｔｒ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ， ｏ ｇ ｉｇＪａ ｔｎ ｎｖ ｒｉ ， ｈ ｎ ｑｎ ０ ０ ４Ｃ ｉａ ｅ ｏＣ ｅ ｎ ｔ Ａｂｔａ ｔ ｏｕｅｌｈｕ ｓ ｇａｋｎ ｆｎ ｕｔ ｌ ｙｐｏ ｕｔ ｎｃｍｅｔ ｏ ｃｅ ， ｅｔｔ ｐ ｔ ｔ １ｒｄ ｃ ｅ ｎ ｓｒｃ：Ｔ ｓ ｉ ｉｍ ａ （ ｉｄｏ ｄ ｓａ ｂ —ｒｄ ｃ ｉ ｅ ｎ ｎ ｒ ｅ ｘｒ ｉ ｏｅ ｉ ．ｅ ｕｅｃｍｅｔ ｔ ｌ ｉ ｉ ） ｃ ｔｅ ｓ ｎａ
２０ ０ ７年 １ ２月
Ｄｅ ． ｃ ２０ ０７
一 口
高性能锂渣混凝土 的试验研 究
张 兰芳
（ 庆交通 大 学 土木 建筑学 院 ，重庆 ４０ ７ ） 重 ００ ４
摘 要 ： 为 将 工 业副产品一锂渣利用到水泥混凝土中，发挥锂渣的潜能， 减少水泥用量，降低工程造价 ， 提高混凝土的性能，采
ｂ ｅ ｔ ｉｄ ｅ ｅ ｈ ｏ ｇ ｔ３ ０ ｔ ｓ ｆｅ ｚ — ａ ｒ ｃ ｃ ｉ ｇＴ ｅ ｃ ｎ ｌ ｓ ｎ ｆｔ ｅ ｓ ｄ ｎ ａ ｃ ｈ ａｕ ｆ ｅ ｄ ｓ ｏ ｅ ｖ ｎ ｔｒ ｕ ｈ ａ ０ ｉ ｒｅ ｅ ｔ ｗ ｅ ｙ ｌ ． ｈ ｏ ｃｕ ｉ ｓ ｏ ｔ ｙ ｅ ｈ ｎ ｅ ｔ ｅ ｖ ｌ ｅ ｏ ｒ ｍｅ ｈ ｎ ｏ ｈ ｕ
2-《用于水泥和混凝土中的锂渣粉》
《用于水泥和混凝土中的锂渣粉》冶金行业标准编制说明前言锂渣是锂辉石经过1150℃～1300℃高温煅烧后再用硫酸法提取的碳酸锂熟料经渗滤浸洗涤后排出的残渣。
我国的新疆和四川射洪均建有锂盐厂。
每生产1t锂盐，约产生8~10t锂渣。
排出的锂渣占用土地，且易随风雨流失、污染环境，成为企业的沉重负担。
为实现锂渣的“零排放”和高价值利用，生产企业和科研院所合作，对锂渣进行了大量试验研究和技术开发。
锂渣外观呈土黄色，在自然干燥下含有一定水分，烘干后呈粉末状，颗粒较小，具有较大内比表面积的多孔结构，对水有较大吸附能力。
其化学成分与粘土质相似，主要为氧化硅、氧化铝、氧化钙和少量的三氧化硫等，其中的氧化硅和氧化铝绝大多数以无定形SiO2存在，因此具有很好的活性，可以用作水泥混合材和混凝土掺合料。
从水泥和混凝土试验研究结果看，锂渣与硅灰、矿渣粉、粉煤灰的活性相比，依次为：硅灰＞锂渣＞矿渣粉＞粉煤灰，因此锂渣可用于配制高强混凝土。
从1997年10月至1999年4月，在四川涪江金华水电站建设中，广泛使用锂渣混凝土和锂渣砂浆，共浇筑各种锂渣混凝土25万m3，使用锂渣砂浆安砌条（卵）石22万余方，节约水泥1.2~1.5万t，节省工程投资数百万元。
锂渣混凝土具有良好的力学和抗渗性能，能满足水池、地下室等建筑物的特殊要求，还具有优越的抗冲磨性能，更能适用于公路路面、城市街道和停车场等建筑。
新疆乌鲁木齐锂业有限责任公司生产的锂渣粉（商品名称为锂硅粉）已广泛用于各类工程项目，如乌鲁木齐新民路高架桥、红雁池电厂二期工程主厂房底层和270m烟囱、托利多拉特水库大坝、中国联通通讯塔基础、乌鲁木齐国际机场停机坪、跑道、新航站楼一级各类民用建筑等几十个工程项目。
为此国家发展与改革委员会在2007年行业标准计划中列入了《用于水泥和混凝土中的锂渣粉》的制定计划，项目编号为发改办工业[2007]1415号文，由中冶建筑研究总院有限公司负责制定。
课题组接到该标准制定任务后，通过对生产企业及科研院校对锂盐生产与锂渣应用的调研并查阅了近期国内外锂渣作水泥混合材和混凝土掺合料的相关文献，起草了《用于水泥和混凝土中的锂渣粉》的征求意见稿。
锂渣超高强高性能混凝土的研究
锂渣超高蟊离性能混凝土研究蒲心诚王冲攮要：锂渣是一种工业废料．其中含有大量的活性ｓｉ０２和Ａ１２岛，可以作为水泥与混凝土的活性矿物掺料应用。
本文利用锂渣研究成功了混凝土混合料塌落度在２４０ｍｍ以上．２８天抗压强度在１００ＭＰａ以上的超高强高性能混凝土．并同时与硅灰和粉煤灰超高强高性能混凝土进行了比较，用火山灰效应数值分析方法分析表明．锂渣具有良好的火山灰活性，其２８天龄期的活性指数虽低于硅灰．但高于粉煤灰．证明锂渣是制各超高强高性能混凝土的良好活性矿物掺料．活性矿物掺和料是制备高强与超高强高性能混凝土必不可少的组分．这一组分对增大混合料流动性，提高混凝土强度．改善混凝土的耐久性指标．‘延迟水泥水化热的释放与降低温升等诸多方面．都能作出突出的贡献。
因此，除了研究常用的粉煤灰、矿渣和硅灰等活性矿物掺料以外．探索新的活性矿物掺料的来源，扩丈活性矿物掺料的品种十分必要，为此．本文致力于锂渣超高强高性能混凝土的研究．一、愿材料１．水泥：昆明水泥厂６２５硅酸盐水泥，实测２８天胶砂试件抗压强度为７４．９ＭＰａＣＧＢｌ７５－１９９２）．其化学成分和比表面积列于表ｌ中．２．活性矿物掺科：主要采用钽渣．为了比较．也采用了唐山钢铁厂的硅灰及重庆电厂的粉煤灰．其化学成分与比表面积亦列于表ｌ中．蒲心诚．教授，博士。
重庆大学建筑材料工程系．４０００４５王冲．讲师．博士研究生．重庆太学建筑材料工程系，４０００４５一１２３—化学成分（％）比袭面积材辩名称ＣａｏＳｎＡｌ籼Ｆｅ，０１１１０！ＭｇＯ．ＳＯ，烧失量（ｃｍ２，ｇ）锂渣３．３２６３．２０２ｉ．０００．９８ｏ．１５０３９３．４４５．３２３１９０硅灰０．４５９Ｉ．２７０．７７０．４５０．妮２．８８约２０万磨细糖煤灰３．４０４０．００１２．９ｌ１５．４０ｎ．４９ｏ．７０”０７０１７昆明６２５水泥６２．９０Ｊ９．９０５．９０３．９００．４２Ｉ．６０２８００．６６３８０６３．高效减水剂：采用萘磺酸盐甲醛聚合物高效减水利，掺量按腔凝材料ｎ的百分计。
锂渣在水泥和混凝土领域应用技术攻关
锂渣在水泥和混凝土领域应用技术攻关锂渣是指从锂矿石中提取锂后剩余的固体废物。
锂渣具有高碱性、高硬度和耐磨损等特点，因此在水泥和混凝土领域具有广泛的应用前景。
本文将从锂渣的基本性质、在水泥和混凝土领域的应用技术攻关等方面进行探讨。
一、锂渣的基本性质锂渣主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3和一定量的碱金属氧化物组成。
其主要特点有以下几点：1.高碱性：锂渣具有很高的碱度，可以与硅酸盐材料发生水化反应，生成碱式硅酸盐凝胶，从而改善材料的性能。
2.高硬度：锂渣具有较高的硬度，可以作为填充物增加水泥基材料的密实度和强度。
3.耐磨损：锂渣具有很高的耐磨损性能，可以提高混凝土的抗磨性能。
二、锂渣在水泥领域的应用技术攻关1.水泥添加剂的研究：锂渣可以作为水泥的添加剂，改善水泥的性能。
研究表明，在适量添加锂渣的情况下，可以显著提高水泥的抗折强度和抗渗性能。
2.水泥胶凝材料的研究：锂渣可以与水泥胶凝材料反应生成硅酸盐凝胶，改善材料的性能。
研究表明，添加锂渣的水泥胶凝材料具有较高的抗压强度和抗渗性能。
3.水泥基材料的研究：锂渣可以作为填充物添加到水泥基材料中，改善材料的密实度和强度。
研究发现，在适量添加锂渣的情况下，水泥基材料的抗压强度可以得到显著提高。
三、锂渣在混凝土领域的应用技术攻关1.混凝土添加剂的研究：锂渣可以作为混凝土的添加剂，改善混凝土的性能。
研究表明，在适量添加锂渣的情况下，可以提高混凝土的抗压强度和抗渗性能。
2.混凝土胶凝材料的研究：锂渣可以与混凝土胶凝材料反应生成硅酸盐凝胶，改善材料的性能。
研究表明，添加锂渣的混凝土胶凝材料具有较高的抗压强度和抗渗性能。
3.混凝土基材料的研究：锂渣可以作为填充物添加到混凝土基材料中，改善材料的密实度和强度。
研究发现，在适量添加锂渣的情况下，混凝土基材料的抗压强度可以得到显著提高。
综上所述，锂渣在水泥和混凝土领域具有广泛的应用前景。
通过对锂渣的基本性质和在水泥、混凝土领域的应用技术攻关进行研究，可以有效地提高水泥和混凝土材料的性能，推动行业的发展。
锂云母渣在水泥和混凝土中的应用技术研究
锂云母渣在水泥和混凝土中的应用技术研究一、前言锂云母渣是一种新型的工业废弃物，由于其具有优良的物理化学性质和成分组成，近年来已经被广泛地应用于水泥和混凝土等建筑材料中。
本文旨在对锂云母渣在水泥和混凝土中的应用技术进行研究和探讨，以期能够更好地推广和应用这种新型建筑材料。
二、锂云母渣的特性和成分1.锂云母渣的特性锂云母渣是一种具有灰黑色的粉末状物质，其具有较高的硬度和熔点，可以在高温下稳定存在。
同时，锂云母渣还具有较好的化学稳定性和耐腐蚀性，可以在不同的环境中长期保持稳定。
2.锂云母渣的成分锂云母渣主要由以下几种成分组成：（1）硅酸盐类物质（2）氧化铝（3）氧化铁（4）碳酸盐类物质（5）氧化钠（6）氧化钙（7）氧化镁三、锂云母渣在水泥中的应用技术研究1.锂云母渣在水泥中的加工技术锂云母渣可以通过研磨和筛分等工艺进行加工，以达到适合于水泥生产的粒度和颗粒形状。
一般来说，锂云母渣的粒度在30-50μm之间，颗粒形状呈现出类似于球形的状态。
2.锂云母渣对水泥性能的影响锂云母渣可以在一定程度上改善水泥的物理性能和化学性能，例如：（1）提高水泥的抗压强度和抗拉强度（2）改善水泥的抗裂性和耐久性（3）减少水泥的收缩率和膨胀率（4）提高水泥的耐化学腐蚀性能3.锂云母渣在水泥中的应用案例锂云母渣在水泥中的应用已经得到了广泛的应用和推广，例如：（1）将锂云母渣加入到水泥中，可以改善水泥的物理性能和化学性能，提高水泥的抗压强度和抗拉强度。
（2）锂云母渣可以作为水泥的代替材料，用于生产高强度水泥、耐高温水泥、耐久性水泥等。
（3）锂云母渣可以与其他工业废弃物混合使用，用于生产新型水泥材料，如热门的陶粒混凝土等。
四、锂云母渣在混凝土中的应用技术研究1.锂云母渣在混凝土中的加工技术锂云母渣可以通过研磨和筛分等工艺进行加工，以达到适合于混凝土生产的粒度和颗粒形状。
一般来说，锂云母渣的粒度在30-50μm之间，颗粒形状呈现出类似于球形的状态。
锂渣、粉煤灰高性能混凝土早期抗裂机理研究
锂渣、粉煤灰高性能混凝土早期抗裂机理研究论文
锂渣、粉煤灰高性能混凝土早期抗裂机理研究
锂渣、粉煤灰高性能混凝土是一种利用工业废料为原料，加入普通混凝土中的新型混凝土。
它具有良好的抗裂性和耐久性，但存在一定的早期抗裂问题。
因此，本文将从早期抗裂机理的角度研究锂渣、粉煤灰高性能混凝土的抗裂性能。
首先，我们分析了早期抗裂的本质原因，得出的结论是：空隙比大小、孔隙水分及应力的作用等因素都会影响锂渣、粉煤灰高性能混凝土的早期抗裂性能。
其次，我们分析了改善锂渣、粉煤灰高性能混凝土早期抗裂性能的一些措施，如采用合理的原料配比、增加外加复合材料、采用抑制渗水技术等。
最后，我们对不同原料混合比和改良措施进行了试验研究，并通过分析对比结果揭示出锂渣、粉煤灰高性能混凝土的早期抗裂机理。
研究结果表明，采用合理的原料配比、增加外加复合材料、采用抑制渗水技术等改良措施有利于改善锂渣、粉煤灰高性能混凝土的早期抗裂性能。
通过引入这些改善措施，可以实现锂渣、粉煤灰高性能混凝土的抗裂性能的更好的开发和应用。
本文从早期抗裂机理的角度研究了锂渣、粉煤灰高性能混凝土的抗裂性能，揭示出了其早期抗裂的原因和机理，并提出了改善混凝土早期抗裂性能的改良措施。
这些研究结果为应用锂渣、粉煤灰高性能混凝土提供了重要的理论基础和实际参考。
锂云母渣在水泥和混凝土中的应用效果研究
锂云母渣在水泥和混凝土中的应用效果研究锂云母渣是一种常见的废弃物，其在水泥和混凝土中的应用效果一直备受关注。
本文将从深度和广度的角度评估锂云母渣在水泥和混凝土中的应用，并提供有价值的、高质量的文章。
一、锂云母渣的基本特性1. 锂云母渣的形成过程2. 锂云母渣的化学组成和结构特点3. 锂云母渣的物理性质和机械性能二、锂云母渣在水泥中的应用效果1. 锂云母渣对水泥性能的影响1.1 锂云母渣对水泥强度的影响1.2 锂云母渣对水泥的早期强度发展的影响2. 锂云母渣在特殊环境下的应用效果2.1 锂云母渣在高温环境下的应用2.2 锂云母渣在低温环境下的应用三、锂云母渣在混凝土中的应用效果1. 锂云母渣对混凝土的力学性能的影响1.1 锂云母渣对混凝土抗压强度的影响1.2 锂云母渣对混凝土抗裂性能的影响2. 锂云母渣对混凝土的耐久性的影响2.1 锂云母渣对混凝土的抗氯离子侵蚀性能的影响2.2 锂云母渣对混凝土的抗硫酸侵蚀性能的影响四、对锂云母渣在水泥和混凝土中应用的观点和理解1. 对锂云母渣在水泥和混凝土中应用的优势与不足的评估2. 对锂云母渣在水泥和混凝土中应用的前景展望在本文中，我们将从锂云母渣的基本特性出发，探讨其在水泥和混凝土中的应用效果。
我们将介绍锂云母渣的形成过程、化学组成和结构特点，以及其物理性质和机械性能。
我们将详细讨论锂云母渣对水泥和混凝土的性能的影响。
通过评估锂云母渣在水泥和混凝土中的应用效果，我们将提供对该领域的深入理解。
在文章的结尾，我们将提供对锂云母渣在水泥和混凝土中应用的观点和理解。
我们将评估锂云母渣在水泥和混凝土中的优势与不足，并展望其在未来的应用前景。
总结起来，本文对锂云母渣在水泥和混凝土中的应用进行了深入探讨。
我们从锂云母渣的基本特性出发，分析了其对水泥和混凝土性能的影响。
通过对其应用效果的评估，我们得出了对锂云母渣在水泥和混凝土中应用的观点和理解。
希望本文的内容能够帮助您更全面、深刻和灵活地理解锂云母渣在水泥和混凝土中的应用效果。
锂云母锂渣性质及利用研究现状
第40卷第3期2021年3月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.40㊀No.3March,2021锂云母锂渣性质及利用研究现状陈志友,苏小琼,杨志文,肖洪旭(宜春学院物理科学与工程技术学院,宜春㊀336000)摘要:锂渣是含锂矿石中提取锂及其化合物过程中产生的废渣,采用食盐压煮法提取锂产生的锂渣中残留的钠盐和碱影响环境的安全㊂本文介绍了锂云母锂渣的产生㊁组成和物理化学性质,对其在建筑材料领域和功能材料领域的最新研究进展进行了评述,并分析了制约锂云母锂渣利用的主要因素和其应用中常见的问题,最后借鉴粉煤灰的研究成果展望了未来锂云母锂渣的应用前景与发展方向㊂关键词:锂云母锂渣;建筑材料;功能材料;综合利用中图分类号:TD985㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2021)03-0877-06Research Status of Properties and Utilization of Lepidolite Lithium SlagCHEN Zhiyou ,SU Xiaoqiong ,YANG Zhiwen ,XIAO Hongxu(School of Physical Science and Engineering Technology,Yichun University,Yichun 336000,China)Abstract :Lithium slag is the solid waste produced in the process of extracting lithium and its compounds from lithium-containing ore.The sodium salt and alkali remaining in the lithium slag of the lepidolite ore using the method of salt pressuring and autoclaving affect the safety of the environment.This article introduces the production,composition and physical and chemical properties of the lepidolite lithium slag,reviews its latest research progress in the field of building materials and functional materials,and analyzes the main factors restricting the use of lepidolite lithium slag and common problems in its applications.Finally,the application and development directions of the lepidolite lithium slag areprospected for the future drew lessons from the research of fly ash.Key words :lepidolite lithium slag;building material;functional material;comprehensive utilization 收稿日期:2020-08-13;修订日期:2020-12-30基金项目:江西省教育厅科技项目(GJJ201608)作者简介:陈志友(1977 ),男,博士㊂主要从事微细粒复杂矿物分离及工业固废利用研究㊂E-mail:496916449@ 0㊀引㊀言锂具有密度低㊁化学活性强的特性,锂及其化合物被广泛应用于新能源汽车㊁电子产品㊁储能系统和核能等领域[1]㊂近年来随着锂离子电池在电子设备和电动汽车用量的快速增加,锂的产能也大幅度攀升,仅2019年1月到9月,中国国内碳酸锂总产量约11.94万t,氢氧化锂约7.39万t,同比增长30%以上[2]㊂我国盐湖卤水镁锂比极高和自然条件恶劣,盐湖提锂受到限制,因此锂的来源以锂云母矿和锂辉石矿为主[3]㊂相对于锂辉石,锂云母矿物组成复杂,Li 2O 含量低,且含有5.9%的氟,两种含锂矿石提锂方法不同[4],导致其提锂废渣的性质有一定的差异㊂宜春钽铌矿伴生的锂云母矿是世界最大的锂云母矿资源,Li 2O 可开采储量为110万t,占全国矿石储量的30%,是我国重要的锂资源生产基地[5]㊂宜春锂云母原矿Li 2O 含量(下文中含量均为质量含量)为0.1%~0.8%,采用浮选富集得到Li 2O 含量为4%~5%的锂云母精矿,再对锂云母精矿采用食盐压煮法提锂[6],综合提取了锂云母中钾㊁锂㊁铷和铯等有价金属,提锂产生的工业固体废渣(简称锂渣)约为锂云母精矿量的90%㊂锂云母锂渣中SiO 2和Al 2O 3含量达到70%,但残留一定量的钠盐和碱[7-8],露天堆放和填埋会威胁周边环境和地下水资源的安全㊂因此对锂云母锂渣的综合利用,具有保护环境和节约资源的意义㊂878㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷1㊀锂云母锂渣的产生锂云母(K{Li2-x Al1+x[Al2x Si4-2x O10](F,OH)2}),是一种稳定连续层状四面体结构的含氟铝硅酸盐矿物,由铝氧八面体和硅氧四面体构成骨架,Li+㊁K+等填充结构中的八面体位置㊂锂云母中的锂㊁钾㊁铷㊁铯以氟铝硅酸盐的形态存在,矿物结构致密,化学活性差,常温常压很难与酸碱反应㊂目前应用于宜春地区锂云母矿的食盐压煮工艺有效提取了锂云母矿中钾㊁锂㊁铷和铯等有价元素㊂该工艺[5]具体为:首先将锂云母精矿在870~930ħ高温的水蒸气气氛下焙烧,脱除锂云母中的氟,使原有矿相结构发生转变,提高了矿石的反应活性;脱氟物料再经过机械球磨活化与氧化钙和钠盐按一定的配比在高压反应釜内搅拌压煮,压煮温度为150~250ħ,使锂云母分解,将其中的K㊁Li等碱金属离子进行离子交换生成盐溶出,压煮母液与渣分离,锂云母矿中的钾㊁锂㊁铷和铯等进入压煮母液,采用后续工艺分别提取,压煮渣为锂云母提锂的最终废渣㊂其中,锂云母在高温水蒸气气氛下脱氟,发生反应如下[9]:Me㊃MeOH㊃Al2O3㊃3SiO2+x H2O高温ңMeF㊃MeOH㊃Al2O3㊃3SiO2㊃x H2O(1)2(MeF㊃MeOH㊃Al2O3㊃3SiO2㊃x H2O)高温ңMeO㊃Al2O3㊃4SiO2+2x H2O+2HF(2)锂云母在高压反应釜内压煮分解,发生反应如下:Me2O㊃Al2O3㊃3SiO2+m2Na2SO4+(x+3y)Ca(OH)2ң(3) MeSO4+MeOH+x CaAl2Si2O8+y Ca3Al2(SiO4)(OH)8+m NaAlSi3O8(4)式中:Me为Li+㊁K+㊁Rb+㊁Cs+等碱金属离子㊂2㊀锂云母锂渣的性质目前采用食盐压煮法成功地将宜春地区锂云母矿中的钾㊁锂㊁铷和铯等有价元素提取出来,因其生产工艺和技术条件相对成熟稳定,产生的锂渣物理性质和化学性质也较为稳定㊂2.1㊀锂云母锂渣的物理性质锂渣为淡黄色多孔结构粉末,对水有较强的吸附能力,比表面积为420~570m2㊃kg-1,密度为2.2~2.4kg㊃m-3, 74μm筛余量为8.6%,D50为19.37~22.5μm㊂粒度分布见表1㊂表1㊀锂渣粒度分布Table1㊀Particle size distribution of lepidolite lithium slagParticle size/um+100-100~74-74~45-45~37-37~20-20~10-10~5-5 Distribution rate/% 1.327.4612.6311.4320.6922.6213.3210.53由表1可知,锂云母锂渣颗粒微细,粒径大于74μm占8.78%,粒径在74~10μm占67.37%,粒径小于10μm占23.85%㊂2.2㊀锂云母锂渣的化学组成锂云母锂渣的化学成分与粘土质相似,其化学成分见表2㊂表2㊀锂渣的主要化学成分(质量分数)Table2㊀Main chemical analysis results of lepidolite lithium slag(mass fraction)/% SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO SO3Na2O K2O TiO2Loss 47.6221.560.48 2.020.120.0310.68 3.05 3.460.14由表2可知,锂云母锂渣中SiO2和Al2O3含量较多,主要以无定性形式存在,因此表现出较好的火山灰性;同时锂渣中含有较多的Na2O㊁K2O和CaO及少量的SO3㊁P2O5㊁Fe2O3㊁MgO等㊂2.3㊀锂云母锂渣的矿物组成食盐压煮法锂云母提锂的锂渣,通过XRD物相分析可知,其物相成分主要是NaAl(SiO3)2㊁CaAl2Si2O8㊁㊀第3期陈志友等:锂云母锂渣性质及利用研究现状879 SiO2及少量的Li2SO4㊂3㊀锂云母锂渣的利用现状因近年来新能源汽车㊁电子产品和核能的快速发展锂云母锂渣得到了广泛利用,对锂渣的综合利用的研究主要集中在直接应用于混凝土㊁水泥砂浆和水泥等建筑材料,及制备陶瓷和建筑陶粒㊁分子筛等㊂3.1㊀锂云母锂渣混凝土研究表明,采用锂渣做掺料配制混凝土的pH值和物理性能与普通砂配制的混凝土相似,锂渣对混凝土性能的影响集中在工作性㊁力学性能㊁抗碳化性能㊁耐磨性㊁抗氯离子渗透和抗裂性能等[10]㊂锂渣作混凝土掺合料除了微级配填充外,其中含有的活性成分SiO2和Al2O3能够与水泥水化产物Ca(OH)2发生弱火山灰反应,生成具有一定强度的胶凝性物质-水化硅酸钙[11],细化了混凝土的凝胶孔,在一定程度上可以提高混凝土的强度㊂同时,颗粒微细的锂渣填充于混凝土的孔隙中,形成致密的网状结构,提高了砂浆的和易性,同时改善了混凝土的微观结构,使混凝土内部结构更加密实,有助于提高混凝土的力学性能[12]㊂董双快等[13]采用锂渣作砂浆细集料,研究表明,适量的锂渣能提高水泥砂浆的峰值应力和外载做功,增强水泥砂浆的密实性㊂He等[14]研究了锂渣部分替代水泥/硅粉对超高性能混凝土(UHPC)的抗压强度和微观结构的影响,研究表明,锂渣会降低UHPC早期的微观结构,适量的锂渣改善了UHPC后期的微观结构,可提高UHPC 的抗压强度,改善了UHPC的水合度并增加了UHPC的弹性模量㊂Li等[15]研究了锂渣作掺合料对混凝土力学性能和微观结构的影响,研究表明:当锂渣含量为8%时,混凝土在28d的抗弯强度增加了6.4%;当锂渣含量为11%时,混凝土的磨损降低了54%,干缩率降低了21.7%㊂锂渣在混凝土中起化学填充作用,有效改善了其微观结构㊂锂渣作为细骨料掺入混凝土后,提高了砂浆的流动性,碳化深度下降,混凝土耐磨性㊁抗氯离子渗透性显著提高㊂Lu等[16]研究了锂渣和矿渣对水泥基材料的性能的影响,测试了样品抗压强度㊁抗氯离子渗透性和流动性的变化,结果表明:锂渣可以活化矿渣以提高砂浆的抗压强度和抗氯离子渗透性;同时锂渣粒径较小,能够优化粉体的粒径分布,充分分散粉体颗粒,填充骨料间的空隙,提高了砂浆的流动性㊂刘登贤等[17]等研究了锂渣取代水泥对混凝土工作性能㊁力学性能和耐久性的影响,锂渣取代10%~20%的水泥,混凝土和易性良好,当锂渣掺量大于20%时,混凝土黏稠度增大,同时混凝土吸水率随锂渣掺量的增大先增大后减小,并随着养护龄期的增加而降低㊂虽然锂渣中绝大数SiO2和Al2O3是以无定形存在,具有火山灰活性,但是其活性较低,作为混凝土掺合料时,需要通过物理或化学的方法对其活性激发㊂祝战奎等[18]研究了锂渣超细磨与矿渣㊁硅灰㊁石粉复合掺和料对混凝土的工作性能㊁力学性能和抗碳化性能的影响,研究表明,超细磨锂渣掺入量低于30%可制备出性能优良的自密实高强混凝土,28d抗压强度达70.5~86.5MPa,90d抗压强度达92~114MPa,其抗碳化性能达到超高耐久性混凝土标准,可以有效阻止钢筋锈蚀㊂Tan等[19]研究了锂渣湿法研磨后对硅酸盐水泥早期水化及强度的影响,结果表明,湿法研磨降低了锂渣的平均粒径,得到D50为300nm的锂渣微粉,细化的孔结构和高火山灰反应性显著提高了硅酸盐水泥的早期强度,可用作良好的促进剂,当锂渣掺入量为4.0%,与不掺锂渣相比,在期初16h强度提高近3倍,28d强度提高了28%㊂陈鹏[20]研究了化学改性对锂渣形貌和碱矿渣砂浆和易性㊁力学性能及微观形貌的影响,结果表明:锂渣化学改性后粉体颗粒主要为分散状态非晶质玻璃体,整体呈蜂窝状结构;同时经化学改性的锂渣能明显改善碱矿渣砂浆的和易性,增强碱矿渣砂浆的强度,延长了凝结时间,能抵制碱矿渣胶凝材因干燥引起的收缩,使矿渣颗粒水化更加彻底,更利于胶凝材料形成一个整体㊂同时,锂云母锂渣残留的钠盐对其在砂浆中的掺入量有一定的影响,掺入量过高会影响砂浆的性能,造成混凝土表面泛霜和泛碱严重㊂徐瑞锋等[21]通过研究锂渣作活性掺合料对水泥砂浆抗泛碱性㊁力学性能㊁吸水性和干燥收缩的影响,发现当锂渣掺量低于20%时能抑制砂浆的泛碱,减小早期收缩值,对砂浆的力学性能和吸水率响较小;当锂渣掺量大于30%时,砂浆的泛碱增多㊁强度下降㊁吸水量和收缩值增大㊂3.2㊀锂云母锂渣生产水泥锂云母锂渣的SiO2和Al2O3含量与烧制硅酸盐水泥熟料的粘土质原料相似,可利用锂渣代替黏土烧制880㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷水泥熟料㊂李春红等[22]以锂渣代替黏土烧制水泥熟料,以锂渣㊁石灰石㊁铁矿粉为原料在硅酸盐水泥熟料锻烧温度(1400~1450ħ)下所烧成的硅酸盐水泥熟料,凝结时间正常㊁安定性合格,龄期抗折和抗压强度满足国家标准中425#和525#熟料的规定㊂Li等[23]以锂渣为原料生产白水泥,研究了锂渣对矿物晶体类型㊁离子固溶体㊁CaCO3分解温度和白色硅酸盐水泥熟料强度的影响㊂结果表明,锂渣可以稳定C3S的晶体,提高C3A的结晶度,并减少ACn(水泥熟料存在的无定形物及未被确定的晶相物质)的含量㊂5%的锂渣含量可以将CaCO3的分解温度降低约10ħ,适量的锂渣可有效降低白色硅酸盐水泥熟料烧结的f-CaO的含量(游离氧化钙),大幅提高了熟料的早期抗压强度㊂锂云母锂渣中SiO2和Al2O3主要以无定形存在,具有较低的火山灰活性,通过物理或化学的方法大幅提高其活性,可制备水泥熟料㊂黄少文等[24]开发了一种利用锂渣制备少熟料白色硅酸盐水泥的方法,将30%~55%锂渣与20%~40%白色硅酸盐水泥熟料㊁3%~6%的石膏㊁5%~10%石灰㊁5%~10%的白石子等组分配料,球磨机粉磨至0.08mm方孔筛筛余小于10%,得到白色硅酸盐水泥的抗压强度大于22.5MPa,凝结时间符合国家标准GB/T2015 2005‘白色硅酸盐水泥“规定的要求,技术性能满足白色饰面水泥的要求㊂3.3㊀锂云母锂渣制备建筑陶粒锂云母锂渣中CaO㊁MgO㊁Na2O和K2O含量达15%,在烧结过程中做熔剂氧化物,不仅降低烧结温度,还可降低高温液相粘度㊂曾传林[8]采用锂渣60%㊁粘土30%和膨润土10%的配料方案(质量百分比),在预热温度400ħ㊁预热时间30min㊁烧结温度400ħ㊁烧结时间15min时,烧制出物理力学性能符合国家标准GB/T17431.1 2020‘轻集料及其试验方法“要求的普通轻粗集料级优等品建材陶粒㊂X射线衍射分析陶粒以石英和莫来石相为主,含少量的钙长石和赤铁矿;扫描电镜观察发现陶粒表面光滑少孔,内部含有大量均匀且少连通的蜂窝状微孔,因此锂渣陶粒具有轻质高强低吸水率的特点,具备保温㊁隔热㊁隔声等优良性能㊂3.4㊀锂云母锂渣作陶瓷生产的原料锂云母锂渣主要成分为SiO2和Al2O3,与陶瓷生产所需的硅酸盐矿物组成接近;但食盐压煮提锂锂渣中Fe2O3和TiO2的含量分别为0.48%和3.46%,会影响陶瓷制品的白度㊂郁兴国等[25]指出直接采用锂渣做陶瓷原料导致陶瓷烧结过程中发生颜色变化,影响陶瓷制品的白度,此外对锂渣采用酸洗处理,其杂质组成没有明显的变化,而铝的损失较大,白度相应降低,对陶瓷烧结性能和外观影响较大㊂3.5㊀锂云母锂渣制备分子筛分子筛是一种硅酸盐或硅铝酸盐晶体材料,具有比表面积高㊁孔道结构规则㊁水热稳定性和选择性良好的特点㊂锂渣的主要成分为SiO2和Al2O3,其他金属氧化物含量低,经过适当处理,可以满足合成NaX分子筛要求㊂胡昕等[26]采用水洗分离和碱熔消化对锂渣进行预处理,然后用水热合成制备NaX分子筛,结果表明,采用水洗分离石英和碱熔消化后的锂渣均可作为合成NaX分子筛的原料,所制备的分子筛拥有NaX分子筛所有特征峰形,晶体规整,无其他杂晶峰,具有良好的热稳定性,并对水的平衡吸附量与NaX分子筛标样接近,有着良好的吸附性能㊂林国等[27]以锂渣为硅铝源,通过水热合成法制备了FAU/LTA复合分子筛,通过XRD和SEM对合成的FAU/LTA复合分子筛进行分析,结果表明,产物主晶相为FAU型分子筛,粒度约为4~6μm,FAU/LTA复合分子筛的钙离子交换能力为319mg/g,与4A相当,镁离子交换能力187mg/g,优于4A分子筛的164mg/g㊂4㊀存在的问题目前,锂云母锂渣的利用集中在建筑材料领域的研究,如作混凝土掺合料㊁水泥和建筑陶粒的原料㊂对于锂云母锂渣利用的研究不是简单地复制现有的工业固废利用的技术,还有一些现存和潜在的问题: (1)对于锂渣混凝土材料的力学性能㊁耐磨性能以及材料配比的研究较为充分,要满足锂渣实际工程的应用,还要对材料的水化机理㊁耐久性㊁抗震性㊁流变特性等方面进行深入研究㊂(2)锂云母锂渣作混凝土掺合料,对锂渣残留的钠盐对混凝土制品造成的不利影响及如何消除该影响的研究尚不足㊂(3)通过机械和化学方法对锂渣进行活性激发,可大幅提高锂渣的活性,但超细磨和高温化学激发加工㊀第3期陈志友等:锂云母锂渣性质及利用研究现状881成本高㊂5㊀结㊀语锂云母锂渣SiO2和Al2O3含量达70%,主要以无定性的SiO2和Al2O3存在,具有一定的火山灰活性㊂锂云母锂渣应用于混凝土掺料和水泥熟料时,一定程度上提高了制品的工作性能㊁力学性能㊁抗碳化性能和耐磨性能等,但残留的钠盐限制了锂渣的添加量;作陶瓷原料时,其Fe2O3和TiO2的含量过高,会影响陶瓷制品的白度㊂锂云母锂渣成分与粘土相近,是一种优质的铝硅酸盐矿物材料,未来对锂云母锂渣的利用研究应先要解决制品泛霜和泛碱的问题,同时借鉴粉煤灰等大宗工业固废的综合利用研究成果,拓宽锂云母锂渣的应用范围,尤其开发其在需求量大㊁成本低的建筑材料领域中的应用,如免烧砖㊁烧结砖和新型砌体材料等,最终解决锂云母锂渣带来的系列问题㊂参考文献[1]㊀XU X,CHEN Y M,WAN P Y,et al.Extraction of lithium with functionalized lithium ion-sieves[J].Progress in Materials Science,2016,84:276-313.[2]㊀罗宁川,莫子璇.2019年我国锂行业市场情况[J].中国金属通报,2019(11):1-3.LUO N C,MO Z X.2019年我国锂行业市场情况[J].China Metal Bulletin,2019(11):1-3(in Chinese).[3]㊀KUANG G,LI H,HU S,et al.Recovery of aluminium and lithium from gypsum residue obtained in the process of lithium extraction fromlepidolite[J].Hydrometallurgy,2015,157:214-218.[4]㊀徐正震,梁精龙,李㊀慧,等.含锂资源中锂的提取研究现状及展望[J].矿产综合利用,2020,8(12):1-8.XU Z Z,LIANG J L,LI H,et al.Research status and prospects of lithium extraction from lithium containing resources[J].Multipurpose Utilization of Mineral Resources,2020,8(12):1-8(in Chinese).[5]㊀牛㊀磊.含钾㊁铷㊁锂云母矿综合回收试验研究[J].湖南有色金属,2020,36(1):23-25.NIU L.The study of comprehensive recovery from ithium concentrates containing K and Rb by roasting process[J].Hunan Nonferrous Metals, 2020,36(1):23-25(in Chinese).[6]㊀李良彬,胡耐根,袁中强,等.一种从锂云母中提锂的方法:CN101736169A[P].2010-06-16.LI L B,HU N G,YUAN Z Q,et al.A method for extraction of lithium from lithium mica:CN101736169A[P].2010-06-16(in Chinese).[7]㊀毛意中.宜春锂云母提锂渣的火山灰活性及其对水泥混凝土性能的影响研究[D].南昌:南昌大学,2017.MAO Y Z.Study on pozzolanic activity of lithium slag from lithium mica in Yichun and its effect on the performance of cement and concrete[D].Nanchang:Nanchang University,2017(in Chinese).[8]㊀曾传林.利用氯化法锂云母提锂渣烧制轻质陶粒的研究[D].南昌:南昌大学,2012.ZENG C L.Study on preparing lightweight ceramsite using leaching residual slag of lepidolite ore[D].Nanchang:Nanchang University,2012 (in Chinese).[9]㊀颜群轩.锂云母中有价金属的高效提取研究[D].长沙:中南大学,2012.YAN Q X.Extraction of valuable metals from lepidolite[D].Changsha:Central South University,2012(in Chinese).[10]㊀李金臻.白色超高性能混凝土的制备与性能研究[D].南昌:南昌大学,2019.LI J Z.Study on preparation and properties of white ultra high performance concrete[D].Nanchang:Nanchang University,2019(in Chinese).[11]㊀吴福飞,宫经伟,董双快.锂渣复合水泥基材料抗硫酸盐侵蚀的性能[J].水力发电,2017,43(7):112-117.WU F F,GONG J W,DONG S K.Performance of lithium slag composite cement-based material on sulfate attack[J].Water Power,2017,43(7):112-117(in Chinese).[12]㊀吴福飞,陈亮亮,侍克斌,等.锂渣高性能混凝土的性能与微观结构[J].科学技术与工程,2015,15(12):219-222.WU F F,CHEN L L,SHI K B,et al.Properties and microstructure of HPC with lithium-slag[J].Science Technology and Engineering,2015, 15(12):219-222(in Chinese).[13]㊀董双快,吴福飞,王㊀红,等.工业废渣替代砂浆细集料的可行性研究[J].贵州师范大学学报(自然科学版),2020,38(2):101-107.DONG S K,WU F F,WANG H,et al.Feasibility study of mortar with waste industrial slag as fine aggregate[J].Journal of Guizhou Normal University(Natural Sciences),2020,38(2):101-107(in Chinese).[14]㊀HE Z H,DU S G,CHEN D.Microstructure of ultra high performance concrete containing lithium slag[J].Journal of Hazardous Materials,2018,353:35-43.[15]㊀LI J Z,HUANG S W.Recycling of lithium slag as a green admixture for white reactive powder concrete[J].Journal of Material Cycles and WasteManagement,2020,22(6):1818-1827.[16]㊀LU J H,YU Z X,ZHU Y Z,et al.Effect of lithium-slag in the performance of slag cement mortar based on least-squares support vector machine882㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷prediction[J].Materials,2019,12(10):1652.[17]㊀刘登贤,麻鹏飞,吴㊀鑫,等.高性能锂渣混凝土的研究及应用[J].混凝土与水泥制品,2018(1):96-100.LIU D X,MA P F,WU X,et al.Study and application of high performance lithium-slag concrete[J].China Concrete and Cement Products, 2018(1):96-100(in Chinese).[18]㊀祝战奎,陈剑雄.超磨细锂渣复合掺和料自密实高强混凝土抗碳化性能研究[J].施工技术,2012,41(22):40-42.ZHU Z K,CHEN J X.Study of carbonation resistance of self-compacting high-strength concrete with composite admixture of ultra-fine lithium slag[J].Construction Technology,2012,41(22):40-42(in Chinese).[19]㊀TAN H B,LI M G,HE X Y,et al.Preparation for micro-lithium slag via wet grinding and its application as accelerator in Portland cement[J].Journal of Cleaner Production,2020,250:119528.[20]㊀陈㊀鹏.改性锂渣硅铝酸盐混凝土研究[D].重庆:重庆大学,2007.CHEN P.Research on silicate aluminum slag containing modified lithium concrete[D].Chongqing:Chongqing University,2007(in Chinese).[21]㊀徐瑞锋,黄少文,罗㊀琦,等.锂云母提锂渣对水泥基装饰砂浆性能的影响[J].非金属矿,2018,41(1):27-29.XU R F,HUANG S W,LUO Q,et al.Influenced research of lithium slag extracted from lithium mica on the properties of decorative mortar[J].Non-Metallic Mines,2018,41(1):27-29(in Chinese).[22]㊀李春红,费文斌.锂渣在水泥工业中的应用研究[J].水泥技术,2001(5):57-58.LI C H,FEI W B.Lithium residue utilization in cement industry[J].Cement Technology,2001(5):57-58(in Chinese). [23]㊀LI J Z,LIAN P H,HUANG S W,et al.Recycling of lithium slag extracted from lithium mica by preparing white Portland cement[J].Journalof Environmental Management,2020,265:110551.[24]㊀黄少文,曾庆玲.利用锂云母提锂渣制备复合白色硅酸盐水泥:201410151900.6[P].2015-11-25.HUANG S W,ZENG Q L.Preparation of composite white Portland cement using lepidolite lithium extraction residue:201410151900.6[P].2015-11-25(in Chinese).[25]㊀郁兴国,胡㊀玉,符㊀龙,等.云母浸出渣对陶瓷体白度的影响探究[J].江西化工,2018(5):67-69.YU X G,HU Y,FU L,et al.The influence of lithium mica slag for ceramic whiteness[J].Jiangxi Chemical Industry,2018(5):67-69(in Chinese).[26]㊀胡㊀昕,庄㊀强,陈㊀丹,等.锂渣合成NaX分子筛结构表征和吸附特性研究[J].高校化学工程学报,2013,27(4):708-713.HU X,ZHUANG Q,CHEN D,et al.The characterization and adsorption properties of NaX zeolites synthesized from lithium sludge[J].Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities,2013,27(4):708-713(in Chinese).[27]㊀林㊀国,庄㊀强,王海燕,等.锂矿渣合成FAU/LTA复合分子筛及性能研究[C]//第十七届全国分子筛学术大会论文集.银川,2013:401-402.LIN G,ZHUANG Q,WANG H Y.Synthesis of FAU/LTA composite molecular sieve from lithium slag and its performance[C]//Proceedings of the17th National Molecular Sieve Conference.Yinchuan,2013:401-402(in Chinese).。
锂渣消纳 高安
锂渣消纳高安锂渣消纳是指将锂电池生产过程中产生的废弃物——锂渣进行处理和利用，以减少对环境的污染。
随着锂电池的广泛应用，锂渣消纳问题变得日益突出。
本文将从锂渣的来源、处理方法以及消纳的意义等方面进行探讨。
一、来源：锂渣是在锂电池生产过程中产生的一种废弃物，其主要成分是氧化锂和氟化锂等金属盐。
锂电池的生产过程中，锂渣是通过电炉冶炼锂辉石矿石等原料得到的。
由于锂是一种稀有金属，其资源储量有限，因此要实现可持续发展，就需要对锂渣进行处理和利用。
二、处理方法：1.锂渣回收：通过物理和化学方法，将锂渣中的有价值金属元素进行分离和提取。
其中，物理方法主要包括磁选、重选和浮选等，而化学方法主要包括溶浸、电渣等。
通过这些方法，可以回收锂、铝、镍等重要金属元素，从而实现资源再利用。
2.锂渣焙烧：将锂渣进行高温煅烧处理，使其发生相变，生成具有较好稳定性和活性的新材料。
这样产生的新材料可以用于建材、陶瓷等领域，为锂渣的综合利用提供了新的途径。
3.锂渣封存：如果锂渣中的金属元素无法回收利用，可以通过封存的方式进行处理。
封存即将锂渣进行固化处理，并存放在指定的场地，以防止其对环境造成污染。
三、消纳的意义：1.资源利用：锂渣中含有丰富的金属元素，通过回收和利用锂渣，可以实现资源的有效利用。
这不仅可以减少对锂等稀有金属的开采，还可以减少对环境的破坏，实现资源的可持续利用。
2.环境保护：锂渣中的有害物质，如重金属等，如果不加以处理就会对环境和健康造成影响。
通过对锂渣进行处理和消纳，可以降低有害物质的含量，减少对水土和空气的污染，保护生态环境。
3.经济效益：锂电池产业是一个快速发展的新兴产业，锂渣的处理和利用对于锂电池产业链的完善具有重要意义。
通过锂渣的消纳，可以获得一部分新材料或者重要金属元素，这对于锂电池的生产和维护有积极的促进作用。
总结起来，锂渣消纳是解决锂电池生产过程中产生的废弃物问题的重要举措。
通过合理的处理和利用，可以实现锂渣中的资源化和无害化，为环境保护和可持续发展做出贡献。
锂渣粉在混凝土中的应用
锂渣粉在混凝土中的应用我有一个朋友叫老王，他是个建筑工人，每天都在建筑工地上忙得热火朝天。
我呢，偶尔会去工地看看他，给他带点清凉饮料什么的，毕竟那大太阳下干活可不容易。
那天我去工地找老王的时候，看到他们正在搅拌混凝土。
老王浑身都是灰尘和汗水，但是眼睛里透着一股认真劲儿。
我就好奇地问他：“老王啊，这混凝土看着普普通通的，这里面有啥大讲究吗？”老王嘿嘿一笑，说：“你可别小看这混凝土，这里面门道多着呢。
”就在我们聊天的时候，我注意到旁边有一堆灰白色的粉末，看起来有点特别。
我指着那堆粉末问老王：“这是啥呀？不会是啥新型的魔法粉末吧？”老王乐了，说：“这哪是什么魔法粉末啊，这叫锂渣粉。
这可是个好东西，现在在混凝土里可起着大作用呢。
”我就更好奇了，追问道：“它能起啥作用啊？看起来就像普通的灰灰的粉末呀。
”老王放下手中的工具，擦了擦汗，开始给我解释起来。
“你看啊，这锂渣粉加到混凝土里，就像给混凝土请了个得力助手。
首先呢，它可以提高混凝土的强度。
就好比一个团队里来了个大力士，让整个团队的力量都增强了。
这锂渣粉里有很多活性成分，和混凝土里的其他成分一混合，就发生反应，让混凝土变得更加坚固，就像给房子打了更结实的地基一样。
”我听着有点明白了，又问：“那它就只是让混凝土变硬吗？”老王摇摇头，说：“那可不止呢。
它还能改善混凝土的工作性能。
你想啊，混凝土如果太干或者太稀都不好，就像做饭的面糊，太稠了搅不动，太稀了又不成型。
这锂渣粉就能调整混凝土的和易性，让它在搅拌、运输和浇筑的时候都更听话，就像个乖孩子一样。
这对于我们这些建筑工人来说，可太重要了，能省不少事儿呢。
”我看着老王，心里不禁对他刮目相看。
原来他不仅仅是个只会埋头苦干的建筑工人，对这些建筑材料的原理也这么了解呢。
我打趣道：“老王啊，你都快成建筑材料专家了。
”老王挠挠头，有点不好意思地说：“干这行久了，多少都知道点。
这锂渣粉在混凝土中的应用啊，现在越来越普遍了。
很多新型的建筑工程都离不开它呢。
锂云母渣在混凝土中的防水应用技术规程
锂云母渣在混凝土中的防水应用技术规程一、前言锂云母渣是一种重要的工业废弃物，其主要成分为硅酸盐和铝酸盐。
在混凝土中添加适量的锂云母渣可以提高混凝土的强度和耐久性，同时还可以起到防水的作用。
本文将详细介绍锂云母渣在混凝土中的防水应用技术规程。
二、锂云母渣的特性锂云母渣具有以下特性：1. 具有较好的抗压强度和耐久性；2. 具有较好的防水性能；3. 具有较好的耐化学腐蚀性能；4. 具有较好的耐火性能。
三、锂云母渣在混凝土中的防水应用技术规程1. 添加量的确定锂云母渣的添加量应根据混凝土的实际需要进行确定。
一般来说，锂云母渣的添加量在混凝土重量的5%~10%之间。
如果需要更好的防水效果，可以适当增加添加量。
2. 混合方式将锂云母渣和水泥、骨料等混合物一起搅拌均匀，然后再加入适量的水进行搅拌，最后再加入砂浆中进行混合。
3. 施工方式在混凝土的施工过程中，应注意以下几点：1）混凝土的配合比应根据实际需要进行调整，确保混凝土的均匀性和稳定性；2）混凝土应在规定的时间内完成浇注，以免影响混凝土的强度和耐久性；3）混凝土的表面应光滑平整，以便后续的处理。
4. 后续处理混凝土浇筑完成后，应采取以下措施保证防水效果：1）及时进行混凝土的养护，保持混凝土的湿润状态；2）在混凝土表面涂刷一层防水涂料，以增强混凝土的防水性能；3）在混凝土表面覆盖一层防水层，以增强混凝土的防水性能。
四、总结锂云母渣在混凝土中的防水应用技术规程是一项非常重要的工程技术。
通过合理的添加量、混合方式、施工方式和后续处理，可以有效提高混凝土的强度和耐久性，同时还可以起到防水的作用。
因此，在混凝土工程中应注意锂云母渣的应用，以确保工程质量和防水效果。
锂云母渣在混凝土中的防水应用技术规程
锂云母渣在混凝土中的防水应用技术规程一、前言锂云母渣是一种新型的防水材料，其具有较高的防水性能和良好的工程可塑性，可广泛应用于混凝土结构的防水工程中。
本技术规程旨在介绍锂云母渣在混凝土中的防水应用技术，包括材料选择、施工工艺、质量控制等方面。
二、材料选择1.锂云母渣锂云母渣是一种具有良好防水性能的新型材料，其主要成分为硅酸盐矿物质和锂盐等，具有良好的耐水性、耐温性和耐腐蚀性。
在混凝土结构中，锂云母渣能够有效地防止水分渗透和水泥渗出，从而提高混凝土的耐久性和使用寿命。
2.混凝土混凝土是一种重要的建筑材料，其主要成分为水泥、骨料和砂浆等。
在选择混凝土时，应根据工程用途、环境条件和施工要求等因素进行合理选择。
此外，为保证混凝土的防水效果，应选择密实度高、强度大、耐久性好的混凝土。
3.其他材料除锂云母渣和混凝土外，还需要选择其他相关材料，如胶黏剂、填充料、防水材料等。
在选择这些材料时，应根据其性能和施工要求等因素进行合理选择。
三、施工工艺1.基础处理在进行防水施工前，应对基础进行处理，包括清理基础表面、修补破损部分、填补窟窿和孔洞等。
此外，还应对基础表面进行处理，如喷涂普通石灰浆或底漆，以提高防水材料的附着力。
2.材料制备在进行锂云母渣防水材料制备时，应按照一定的比例将锂云母渣、胶黏剂和填充料等混合搅拌，直至混合均匀。
制备好的防水材料应在规定时间内使用完毕，以免影响其粘结效果。
3.施工方法在进行锂云母渣防水材料施工时，应采用刷涂或喷涂等方法，将防水材料均匀地涂布在混凝土表面上。
涂布时应注意控制涂布厚度，一般不应超过2mm。
涂布完成后，应进行充分的干燥处理，以保证防水材料的粘结牢固性。
4.质量控制在进行施工过程中，应进行严格的质量控制，包括材料质量、施工工艺和施工质量等方面。
特别是在涂布防水材料时，应注意涂布厚度和涂布均匀性，以保证防水效果。
同时，还应对施工现场进行管理，保证施工安全和环境卫生。
四、施工注意事项1.施工前应进行充分的准备工作，包括材料准备、施工设备检查和施工现场清理等。
锂渣的来源和锂渣混凝土的增强抗渗机理探讨
锂渣的来源和锂渣混凝土的增强抗渗机理探讨Ξ曾祖亮(四川省射洪锂业有限责任公司 射洪629200) 【摘 要】本文通过锂辉石硫酸法生产碳酸锂工艺的简略概述,说明了锂渣的形成机理。
同时对锂渣中主要元素的存在形式进行了分析,对锂渣混凝土的增强和抗渗机理进行了分析。
【关键词】锂辉石 工业碳酸锂 锂渣 增强抗渗添加剂Origin of Lithium Sludge and Probing into the Mechanism of Intensifying Anti-permeability of Lithium Sludge ConcreteZeng Zhuliang(Shehong Lithium Industry Co.Ltd, Shehong629200)Abstract Based on the analysis for the process of producing lithium carbonate from spodumene by sulfuric acid,the mechanism of formation of lithum sludge was probed into in this paper.In the meantime,the occurrence of major elements in lithirm sludge was also analyzed,and the mechanism of intensifying anti-perme2 ability of lithium sludge concrete was examined.K eyw ords spormene,lithium carbonatve,lithium sludge,additive for inten2 sifying anti-permeability. 当前世界工业碳酸锂的生产工艺,尚在进行工业应用的主要有两种:一种是卤水提锂生产工艺;一种是锂辉石硫酸法生产工业碳酸锂工艺。
锂渣的综合利用
锂渣的综合利用吴福飞1，王国强2，侍克斌1，郝杰1，翟超1（1.新疆农业大学水利与土木工程学院，新疆乌鲁木齐830052；2.上海北漠建筑工程有限公司，上海201100）摘要：介绍了锂渣的组成分和物理化学性质，锂渣在建筑材料领域、化工领域以及在农业和其它行业的利用情况；分析了制约目前利用的因素；最后，基于目前的应用情况对锂渣的综合利用提出了一些建议。
关键词：锂渣；利用；因素；建议0 锂渣的来源我国是世界上锂辉石精矿储量最大的国家，而新疆和四川是锂盐最主要的生产基地。
主要采用浓硫酸-碳酸钙法来提炼碳酸锂，而锂渣是硫酸法制备碳酸锂工艺的副产品。
锂辉石经过1200℃高温煅烧后，加入浓硫酸焙烧，经充分反应，酸化后的酸化料，加入清水洗水，并用单飞粉（CaCO3）中和残酸，得到料浆。
料浆搅拌浸出的得到浸出液进行下一步处理，剩下的便是浸出渣锂渣[1]。
1 锂渣的组成和理化性质1．1 锂渣的化学组成碳酸锂的生产工艺和技术条件是相对稳定的，因而锂渣的化学成份和性质也是均一和稳定的[1]。
并且锂渣的化学成份与粘土质相似，主要是SiO2、Al2O3和Fe2O3等。
其中SiO2、Al2O3绝大数是以无定形的SiO2、Al2O3形式存在，因而具有较高的火山灰活性。
其化学成分见表 1.1-1，其活性指标见表 1.1-2。
表1.1-1锂渣的化学成分Sample Loss SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO SO3N2O K2O R2O 锂渣7.01 58.54 19.34 1.44 7.34 0.73 6.28 0.25 0.28 0.43表 1.1-2锂渣的活性指标Sample 碱性系数Mo 质量系数K锂渣0.104<1.0 0.468<1.2注：碱度系数Mo=(CaO + MgO)/(SiO2+ Al2O3)；质量系数K=(CaO + MgO + Al2O3)/ (SiO2+ TiO2)。
1．2 锂渣的矿物组成由于锂渣的化学成分决定了锂渣的矿物成分，并考虑到锂辉石的矿物组成（见表1.2-1）和锂渣的生产工艺，经岩相分析，得知主要矿物成分为（SiO2）、方解石（CaCO3）、石膏（CaSO4·2H2O）、刚玉（Al2O3）、三水铝石（Al2O3·3H2O）、红柱石（Al2O3）、叶蜡石[Al2 (Si4O10)(OH)2]，其余还有少量玻璃相、高岭石以及极少量的碳酸锂（Li2CO3）。
锂渣高性能混凝土的性能与微观结构
锂渣高性能混凝土的性能与微观结构吴福飞;陈亮亮;侍克斌;慈军;努尔开力·依孜特罗甫;王欣;张凯【摘要】锂渣是新疆特有的工业废渣,为了寻求其利用,采用锂渣来配制高性能混凝土.从力学、抗裂、收缩性能与微观结构等方面探究其增强、抗裂机理.试验结果表明:锂渣的最大掺量不宜超过45％;随着掺量的增加,收缩率增加不明显,但都较空白组要小;当掺量在20％～ 30％时,其力学、抗裂性能较好;锂渣掺入混凝土后,细化了混凝土的凝胶孔,提高其密实度;且在混凝土中形成了一定量的AFt,改善了其抗裂、力学性能.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)012【总页数】4页(P219-222)【关键词】锂渣;高性能混凝土;性能;微观结构【作者】吴福飞;陈亮亮;侍克斌;慈军;努尔开力·依孜特罗甫;王欣;张凯【作者单位】新疆农业大学水利与土木工程学院,乌鲁木齐830052;新疆农业大学水利与土木工程学院,乌鲁木齐830052;新疆农业大学水利与土木工程学院,乌鲁木齐830052;新疆农业大学水利与土木工程学院,乌鲁木齐830052;新疆农业大学水利与土木工程学院,乌鲁木齐830052;新疆农业大学水利与土木工程学院,乌鲁木齐830052;新疆农业大学水利与土木工程学院,乌鲁木齐830052【正文语种】中文【中图分类】TU528.59锂渣是锂盐厂排放的废渣，是经过1 200 ℃高温煅烧锂辉石矿石后用硫酸法生产LiCO3的过程中而产生的一种工业副产品，外观呈土黄色，内表面积较大而且呈多孔结构，不具有水硬性。
锂渣以具有潜在活性的SiO2和Al2O3为主要组分，因而其表现出较好的火山灰性，故可将锂渣微粉作为矿物混合材(掺合料)[1—3]用于水泥(混凝土)中，掺量适宜时能显著增强混凝土的早期抗压强度[4，5]、抗冻性[6]、抗渗性[7，8]等。
目前，乌鲁木齐锂盐厂的废渣(锂渣)主要堆存于乌市仓房沟区，现已排放几百万吨；这不仅占据大量的土地，污染空气，还需耗费人力管理。
锂渣再生混凝土强度及耐久性试验研究
锂渣再生混凝土强度及耐久性试验研究李建沛【摘要】通过试验研究锂渣取代率对再生混凝土轴心抗压强度、弹性模量的影响,通过快速冻融试验研究了锂渣再生混凝土抗冻性能,通过快速碳化试验研究了锂渣再生混凝土抗碳化性能.结果表明,随着锂渣取代率增加,再生混凝土轴心抗压强度、弹性模量先增大后下降.当锂渣取代率为20%时,再生混凝土7 d、28 d轴心抗压强度分别提高39.1%、41.3%,再生混凝土弹性模量提高11.3%,同时混凝土的抗冻性能及抗碳化性能最强.当锂渣取代率为30%时,混凝土内部缺陷增多,混凝土抗压强度开始下降,抗冻、抗碳化性能均变弱.%The influence of the replacement rate of lithium slag on the axial compressive strength and elastic modulus of re-cycled aggregate concrete is studied through experiments. The frost resistance of recycled aggregate concrete is studied by fast freeze-thaw test,and the carbonation resistance of lithium slag recycled aggregate concrete is studied by rapid carbonation test. The results show that with the increase of the content of lithium slag,the axial compressive strength and modulus of elasticity of recy-cled aggregate concrete increased at first,and then decreased. When the replacement rate of lithium slag is 20%,the 7 d and 28 d axial compressive strength of recycled aggregate concrete increased by 39.1% and 41.3%,and the elastic modulus of recycled ag-gregate concrete is increased by 11.3%. Meanwhile,the frost resistance and carbonization resistance of concrete are the strongest. When the substitution rate of lithium slag is 30%,the internal defects of concrete increased. The compressive strength of concrete begins todecrease,and the frost resistance and carbonization resistance of concrete become weakness.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2018(045)004【总页数】4页(P67-69,80)【关键词】锂渣;再生混凝土;轴心抗压强度;抗冻性能;抗碳化性能【作者】李建沛【作者单位】河南质量工程职业学院,河南平顶山467000【正文语种】中文【中图分类】TU528.0410 前言锂渣是由锂辉矿石生产碳酸锂过程中产生的废弃材料，其主要成分包含氧化硅、氧化铝、氧化钙等，锂渣成分与粉煤灰相近，但其活性却高于粉煤灰，有着较好的火山灰及填充效果[1-2]。
锂渣混凝土的力学性能及碳化试验研究
锂渣混凝土的力学性能及碳化试验研究丁天庭;李启华;陈树东【摘要】基于锂渣的微集料和活性效应研究了不同掺量锂渣对混凝土流动性、抗压强度的影响,通过加速碳化试验探究了锂渣混凝土的抗碳化特性,采用压汞法探究了碳化后的锂渣混凝土的孔径分布.结果表明:掺加20％锂渣时混凝土的抗压强度最大,抗碳化能力最强;掺加40％锂渣混凝土的抗压强度最小,抗碳化能力最弱,坍落度降低了16.3％;掺加40％锂渣混凝土的孔隙率相比掺加20％锂渣时增加了55.5％.%The effect of different content of lithium slag on the flow performance and compressive strength of concrete was studied based on the micro aggregate and active effect of lithium slag,and the carbonization resistance of lithium slag concrete was investigated by accelerated carbonization test.The pore size distribution of lithium slag concrete after carbonization was explored by mercury intrusion porosimetry.The results show that the fluidity of concrete with content 40％ lithium slag is reduced by 16.3％;The compressive strength and anti-carbonization ability of concrete with 20％ lithium slag is the strongest.The compressive strength and anti-carbonization ability of concrete with 40％ lithium slag is the weakest.The porosity of concrete with content 40％ lithium slag is 55.5％higher than that of concrete with content 20％ lithium slag.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2017(044)005【总页数】3页(P81-83)【关键词】锂渣混凝土;流动度;抗压强度;加速碳化;孔径分布【作者】丁天庭;李启华;陈树东【作者单位】浙江建设职业技术学院建筑工程系,浙江杭州311231;浙江建设职业技术学院建筑工程系,浙江杭州311231;浙江建设职业技术学院建筑工程系,浙江杭州311231【正文语种】中文【中图分类】TU528锂渣是利用锂辉石经过1200℃高温煅烧后再利用硫酸法生产碳酸锂的过程中产生的副产品[1-2]。
【实验】创新实验研究报告
【关键字】实验锂渣矿渣复合胶凝效应理论研究研究报告摘要：锂作为重要的战略和稀缺能源金属，是国民经济和国防建设中具有重要意义的战略物资，但其生产过程中会产生大量的尾渣。
为将锂渣大掺量、高效应用，本课题将锂渣复合矿渣应用于水泥基材料中，并对其复合胶凝效应机理进行了探讨，研究结果表明，随着锂渣-矿渣复合胶凝材料掺量增加,锂渣-矿渣复合胶凝体系对水泥胶砂强度的效率值降低,凝结时间延长；不同锂渣-矿渣配伍的水泥砂浆和水泥混凝力学性能随锂渣掺量增加呈现先增大后降低的趋势；水化产物的XRD、SEM分析结果表明，锂渣的掺入，水化产物中Ca(OH)2的取向度更好，含量更低，晶体尺寸相对更小，有利于浆体与集料界面间的粘结强度的改善。
关键词：锂渣、矿渣、复合胶凝效应、耐久性一、前言1.选题背景及意义锂作为重要的战略和稀缺能源金属，是国民经济和国防建设中具有重要意义的战略物资，也是与人们生活息息相关的新型绿色能源材料，广泛用于核能、军事、航空、化工、能源、医药等领域。
但其生产过程中会产生大量的尾渣，研究资料表明，硫酸盐焙烧法、硫酸焙烧法、石灰石烧结法等多种锂及其化合物提取工艺，所产生的废渣均占矿物总量的95%以上，而且含有大量的水分，呈泥浆状，回收利用非常困难。
以江西赣锋锂业股份有限公司开发的“食盐压煮法”锂云母提锂工艺为例：其原料为宜春钽铌矿伴生锂云母精矿，含锂量约4%~5%，提锂量约3%~4%，考虑综合提取锂云母中钾、锂、铷、铯等其它有价金属后，仍有90%以上为工业废渣，尽管采用食盐压煮法提锂可以提升锂的浸出率，但仍会产生大量的锂渣。
该公司第一期建设年产2000吨碳酸锂生产线，每年产渣约3万吨；第二期拟建设年产20000吨系列锂盐生产线，年产渣量约为30万吨。
目前，锂渣的处理方法基本上是采取填埋和筑坝堆存。
这样的处理方式不仅浪费而且对环境有害，造成土地、空气和地下水污染，大量锂渣的产生一直困扰着锂金属生产企业。
锂渣的主要化学组成为SiO2、Al2O3、Na2O和CaO，其组成与建筑材料的原料成分很相似，在对锂渣-矿渣复掺于水泥胶砂实验研究中，发现其早期7d强度增强较大，且28d强度增强也十分明显，其性能甚至优于矿渣激活剂的效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
锂渣的来源和锂渣混凝土的增强抗渗机理探讨Ξ曾祖亮(四川省射洪锂业有限责任公司 射洪629200) 【摘 要】本文通过锂辉石硫酸法生产碳酸锂工艺的简略概述,说明了锂渣的形成机理。
同时对锂渣中主要元素的存在形式进行了分析,对锂渣混凝土的增强和抗渗机理进行了分析。
【关键词】锂辉石 工业碳酸锂 锂渣 增强抗渗添加剂Origin of Lithium Sludge and Probing into the Mechanism of Intensifying Anti-permeability of Lithium Sludge ConcreteZeng Zhuliang(Shehong Lithium Industry Co.Ltd, Shehong629200)Abstract Based on the analysis for the process of producing lithium carbonate from spodumene by sulfuric acid,the mechanism of formation of lithum sludge was probed into in this paper.In the meantime,the occurrence of major elements in lithirm sludge was also analyzed,and the mechanism of intensifying anti-perme2 ability of lithium sludge concrete was examined.K eyw ords spormene,lithium carbonatve,lithium sludge,additive for inten2 sifying anti-permeability. 当前世界工业碳酸锂的生产工艺,尚在进行工业应用的主要有两种:一种是卤水提锂生产工艺;一种是锂辉石硫酸法生产工业碳酸锂工艺。
两种工艺其所采用的锂资源不同,其生产工艺方法不同,生产过程中的流通物料不同,硫酸法生产工艺过程中要产生大量可回收利用的锂渣———可用作高强度抗渗漏混凝土,卤水提锂生产工艺过程中不会产生大量可回收利用的锂渣。
下面就射洪锂业公司锂辉石硫酸法年产2000吨工业碳酸锂生产工艺过程中的副产品锂渣的来源及锂渣应用机理进行简要概述。
Ξ收稿日期:2000-08-211 锂渣的来源(一)锂辉石硫酸法生产碳酸锂工艺流程见附图。
(二)生产工艺简述1 锂辉石晶型转化该工艺中的晶型转化是将α型锂辉石矿(品位为6.0-6.5%)在1150的温度下进行晶型转化,使其由α型转化为β型,其化学组成见表1。
转型设备采用回转窑,燃烧装置采用喷煤系统,收尘采用一级重力沉降室,二级旋风收尘,一级电除尘,一级水膜除尘,以保证锂的回收率,达到环保排放标准。
表1 α型和β型锂辉石化学组成(%)矿型化学组成Li 2OK 2O Na 2O SiO 2Fe 2O 3Al 2O 3P 2O 5MgO CaO α型 6.520.250.5765.360.5325.530.140.130.093β型6.720.2550.58767.500.5576.400.100.1340.0952 β型锂辉石焙料的酸化焙烧转型后的β型锂辉石焙料,经磨细(≥200目含量小于5%),按一定的酸料比与硫酸进行混合后,在280-350℃的温度条件下进行密闭酸焙烧,使其中的β型锂辉石焙料中的Li 2O 转化为Li 2SO 4。
酸焙烧设备采用夹套回转式干燥机,干燥热源采用煤燃烧后产生热空气。
因该工艺产生的酸化尾气少,采用碱液喷淋对酸尾气进行处理就可达到尾气排放标准。
3 调浆浸出酸化后的酸熟料,按1.8-2.5的液固比加入清水和后工序的洗水组成的混合液中进行调浆浸出。
浸出过程中根据酸熟料中的残酸量,按一定比例加适量的单飞粉(CaCO 3)中和残酸,调整p H 值,然后进行搅拌浸出,浸出最佳工艺条件,液固比:1.8-2.5,p H :5.5-6.5,净浸出时间:30-50分钟,浸出温度:25-40℃。
4 浸出浆料的过滤和锂渣的洗涤浸出充分后,将浸出浆料输送到带式真空过滤系统进行过滤和对锂渣进行淋洗,主物料硫酸锂滤液到下工序进行净化除杂,锂渣在带机上按一定液固化进行淋洗,使锂渣中的可溶Li 2O 达到0.01%以下,以保证锂回收率。
洗液输送到浸出工序进行调浆,淋洗后的副产品锂渣运到晒场晾干后包装出售。
副产品锂渣的化学组成见表2。
表2 锂渣的化学组成(%)Li2O K2O Na2O MgO CaO Fe2O3SiO2Al2O3SO2-4 0.250.250.400.23 4.200.5565.5022.0 5.80 注:锂渣的化学组成因来矿的变化和工艺的合理波动,将会出现小幅波动。
5 硫酸锂溶液的后续处理和工业碳酸锂以及无水硫酸钠的生产经水平带式真空过滤系统过滤得到的浓度为25-30g/L的硫酸锂溶液经过净化除杂过滤,蒸发浓缩至55-65g/L的硫酸锂净化完成液后,采用反加法与碳酸钠溶液混合,按一定的工艺控制条件进行适度蒸发沉锂,经离心分离得碳酸锂粗品。
碳酸锂粗品经搅洗、分离、干燥得到符合国家标准的工业碳酸锂。
适度蒸发沉锂分离后所得到的一次沉锂母液经过二次沉锂,二次母液经过中和除掉其中的CO2-3所得的硫酸钠滤液,经热析分离、干燥,得到副产品元明粉(无水硫酸钠)。
2 锂渣中各种元素的存在形式从表2可知,锂渣中主要元素为Li、Na、K、Mg、Ca、Fe、Si、Al、S等。
我们从锂辉石的矿物组成(见表3)和前述的生产工艺可知,锂渣中各元素的存在形式如下: Li2O的存在形式:一部分为未晶型转化的α型锂辉石[LiAl(SiO3)2)],一部分为未酸化的β型锂辉石[Li2O・Al2O3・4SiO2],少量的(约0.01%)Li2O为硫酸锂。
Na2O的存在形式:一部分为沸石[Na2(Al2Si3O10)・2H2O],一部分为Na2SO4。
K2O的存在形式:一部分为正长石(K2AlSi3O8)2,一部分为K2SO4。
MgO的存在形式:主要是Mg(OH)2,少量是以MgSO4形式存在。
CaO的存在形式:主要是CaSO4,很少量部分是以Ca(OH)2和CaCO3形式存在。
SO2-4的存在形式:是以硫酸盐形式存在。
Fe2O3的存在形式:主要是以Fe(OH)3形式存在,少量以Fe(SO4)3和FeSO4形式存在。
SiO2和Al2O3的存在形式:主要是以铝硅酸盐(H2O・Al2O3・4Si2O)的形式存在,少量的Al是以Al(OH)3形式存在。
表3 锂辉石的矿物组成(%)锂辉石89.5白云母0.11黑云石0.56铌钽铁矿0.22石英石 6.94齿石少量赤铁矿0.20细晶石微量角闪石0.38电气石0.78磷灰矿0.15绿柱石0.95磁铁矿0.2铋铁矿少量 注:矿源不同,其矿物组成稍有变化。
3 锂渣混凝土的增强和抗渗机理 自硫酸法生产工业碳酸锂工艺开始应用于工业生产以来,其生产工艺过程中所排放的大量锂渣的应用研究作为一个重大课题就被众多学者所关注。
尽管如此,锂渣大规模的工业应用途径仍然未全面打开,最近几年,在四川省明珠电力股份公司、射洪锂业公司和贵阳勘测设计院等几家单位的科技工作者的辛勤探索下,锂渣成功地应用于明珠电力公司的金华电航桥工程和德阳八角水泥厂,用于金华发电站的大坝工程作增强抗渗混凝土添加剂和八角水泥厂生产高标号水泥的添加剂,使锂渣作为一种市场前景广阔的新型建材添加剂产品而成功地得到应用。
作为一种增强抗渗添加剂,其增强抗渗机理是大家所关心的课题,下面就笔者对该机理的认识作一简略概述。
1 锂渣的增强机理通过应用表明,混凝土或水泥中添加锂渣,对混凝土的强度要提高20-30%,同时可节约水泥用量10-30%,具有较高的经济实用价值。
,碱金属族元素适量地(一般在1%左右)添加在水泥或混凝土中,可增加混凝土的强度,其添加量不同,增强的比例不一样。
锂渣中所含碱金属族元素Li、Na、K三种主要元素的盐类化合物,折合为氧化物,其总量约为0.8- 1.0%,特别是其中含有较大比例的碱金属族中的最活泼元素锂,故对水泥或混凝土产生较大的增强作用。
2 锂渣的抗渗机理通过应用表明,混凝土或水泥中添加适量锂渣后,混凝土凝固后,具有微膨胀性,而普通混凝土凝固后,要少量收缩,在烧注接口处易形成裂缝,故添加少量锂渣对水工建筑、屋面处理,具有较好的抗渗能力。
从锂渣中Li、Na、K、Ca、Mg、Si、Al、Fe 等元素的存在形式可知,Mg、Fe的氢氧化物的体积不会膨胀,而Na、K、Mg、Fe的硫酸盐在结晶凝固过程中极易形成含7-10个结晶水的结晶水合物,体积要大量膨胀。
由于锂渣中含这些元素较少,且在混凝土拌合时锂渣控制了一定的加料比例(一般控制在20-30%),致使混凝土中硫酸盐折合为SO3的含量小于3.6%。
因此,混凝土中的硫酸盐含量不致于因其吸水体积膨胀而破坏水工建筑,相反,因其较普通混凝土中的硫酸盐含量高,而起到了微膨胀作用。
当然要较好地达到防渗目的,在锂渣的添加比例上,必须根据水泥、锂渣和相关拌合料中的硫酸盐的含量而分别确定其在具体工程中的添加比例。
综上所述:锂渣来源于硫酸法生产工业碳酸锂工艺过程中,其适量掺合于水泥或混凝土中,对混凝土的强度将提高20-30%,且能增强混凝土的防渗性能,具有较高的科学价值和经济价值,适宜广泛推广使用。
作者简介:曾祖亮,男,工程师,大学本科。
系射洪锂业公司副总经理、全国有色金属技术委员会稀有金属技术委员会委员、《四川有色金属》编委会委员。
对锂盐行业具有较深的造诣,主持和参与了多项锂产品的成功开发和研究工作。