锂渣基免烧轻陶粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术具体涉及锂渣基免烧轻陶粒及其制备方法和应用，属于建筑材料技术领域

【技术实现步骤摘要】
锂渣基免烧轻陶粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种锂渣基免烧轻陶粒及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车
、
储能等领域的不断发展，新能源电池的市场需求不断增加，各大企业加大投入，扩大锂产品生产规模，以满足市场需求
。
随着锂产品需求量快速增加，其工艺副产品
—
锂渣的堆存已带来严重的生态环境问题
。
[0003]目前锂辉石提锂残渣主要用于水泥
、
混凝土等建材行业
。
专利
CN103601230A
公开了一种锂渣综合利用生产化工原料的方法，其通过锂渣与盐酸反应
、
过滤等步骤获得了氯化钙
、
氟化铵
、
白炭黑
、
铝盐及硫酸铵等，该专利在作业过程中对设备要求较高，同时步骤繁杂，作业难度大，工业化应用有待考究
。
专利
CN 111302708A
公开了一种大体量锂渣废弃物综合利用技术及其实现方法，该方法利用锂渣
、
掺合料
、
激发剂
、
减水剂及螯合剂等制备锂渣低聚物，替代普通水泥基胶凝材料，该专利虽然解决了锂渣废弃物利用率问题，但需对锂渣进行干燥
、
粉磨等预处理工序，生产成本较高
。
专利
CN 113511848A
公开了一种锂矿石副产锂渣的综合利用方法，该专利使用锂渣与碱制备出水玻璃，然后再将残渣与粉煤灰
、
赤泥
、
水泥和砂石混合制备免烧砖，该专利需使用大量强碱，同时需对锂渣进行烘干处理
。
专利
CN 108273826A
公布了一种锂渣的全相高值化回收利用方法，该专利通过调浆
、
碳酸盐反应
、
磁选处理获得玻纤用叶腊石原料，该方法需要结晶回收硫酸盐产品，存在成本高等缺点，难以实现产业化应用
。
[0004]陶粒是一种新型建筑材料，它是利用粘土
、
泥质岩石
、
工业废料等为主要原料，掺和少量粘结剂
、
激发剂等，经加工成粒等工艺过程而制成的一种人造轻骨料，其具有密度低
、
筒压强度高
、
软化系数高
、
抗冻性好等优异性能
。
目前，陶粒主要分为烧制和免烧两种
。
其中，烧制陶粒生产工艺复杂，成本较高，需要用到高温窑炉等设备，同时对电量的消耗较大
。
而免烧轻陶粒生产工艺流程较简单，成本低，有着良好的应用前景
。
[0005]陶粒墙体保温材料具有保温隔热性好
、
价格低廉
、
施工方便等优点，是建筑节能墙体材料的发展方向
。
然而，如果陶粒吸水率高，在搅拌过程中用水量会大大增加，破坏了砂浆的凝固周期，使得砂浆的力学性能大大降低，极易产生空鼓
、
开裂，严重影响整个保温系统的热工性能和耐久性
。
专利
CN111205061A
公开了一种免烧高强粉煤灰陶粒的制备方法，其制备的陶粒虽然具有比较的筒压强度，但堆密度和吸水率都比较高，无法应用于陶粒保温材料
。

技术实现思路

[0006]为了解决现有陶粒不能同时具备高筒压强度
、
低堆密度
、
低吸水率的问题，本专利技术提供了一种锂渣基免烧轻陶粒及其制备方法和应用
。
该方法采用锂辉石精矿经酸法提锂后的残渣作为凝胶料，再掺合水泥
、
生石灰
、
碱激发剂
、
发泡剂和水，制备得到的锂渣基免烧轻
陶粒具有高筒压强度
、
低堆密度
、
低吸水率的优良性能
。
[0007]本专利技术提供了锂渣基免烧轻陶粒，所述陶粒的原料按重量份包括：锂渣
60
～
80
份
、
水泥
10
～
20
份
、
生石灰8～
15
份
、
碱激发剂3～8份
、
发泡剂1～6份和水
12
～
20
份
。
[0008]在本专利技术的一个具体实施方式中，所述锂渣为锂辉石精矿经酸法提锂后的残渣，以重量百分比计，成分如下：
SiO253
～
59
％
、Al2O321
～
24
％
、SO35
～9％
、CaO 3
～6％
、Na2O 0.3
～
1.0
％
、K2O 0.2
～
0.5
％
、Fe2O30.8
～
1.5
％；所述锂渣含水率为
10
％～
25
％；所述锂渣的细度满足
95
％通过
0.3mm
筛孔，
70
％通过
0.075mm
筛孔
。
[0009]在本专利技术中，锂渣的化学组成近似为
HAlSi2O6，具有多孔结构以及较大的内表面积，硅和铝主要以无定形的
SiO2、Al2O3存在，因此，具有较高的火山灰活性，可以与水泥发生二次水化反应生成水化硅酸钙凝胶，在保障筒压强度下，还能降低免烧轻陶粒堆密度
。
[0010]在本专利技术的一个具体实施方式中，所述水泥为
425
普通硅酸盐水泥；所述生石灰的有效氧化钙含量为
90
％以上
。
[0011]在本专利技术中，所述水泥为
425
普通硅酸盐水泥，具有很好的可塑性和粘接性，属于高碱性材料，水泥水化析出大量的
Ca(OH)2，利用它的碱性腐蚀锂渣，游离出更多的
SiO2、Al2O3，并与之发生反应，从而提高锂渣的活性，同时水泥有助于物料成球，提高陶粒的力学性能
。
所述生石灰是一种白色粉末，其有效氧化钙含量为
90
％以上，既是活性激发剂，又是胶凝材料的主要组分，与水反应生产
Ca(OH)2，而生成的
Ca(OH)2可以与锂渣中的
SiO2、Al2O3发生聚合反应，生石灰对锂渣的激发最终起作用的是产
Ca(OH)2，对锂渣活性的激发既提供破解作用，同时又提供能使锂渣水化生成胶凝材料所需的钙原
。
[0012]在本专利技术的一个具体实施方式中，所述碱激发剂为水玻璃或氢氧化钠中一种或多种；优选的，所述碱激发剂为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
锂渣基免烧轻陶粒，其特征在于，所述陶粒的原料按重量份计，包括：锂渣
60
～
80
份
、
水泥
10
～
20
份
、
生石灰8～
15
份
、
碱激发剂3～8份
、
发泡剂1～6份和水
12
～
20
份
。2.
根据权利要求1所述的锂渣基免烧轻陶粒，其特征在于，所述锂渣为锂辉石精矿经硫酸焙烧法提锂后的残渣，以重量百分比计，成分如下：
SiO253
～
59
％
、Al2O321
～
24
％
、SO35
～9％
、CaO 3
～6％
、Na2O 0.3
～
1.0
％
、K2O 0.2
～
0.5
％
、Fe2O30.8
～
1.5
％；所述锂渣含水率为
10
％～
25
％；所述锂渣的细度满足
95
％通过
0.3mm
筛孔，
70
％通过
0.075mm
筛孔
。3.
根据权利要求1所述的锂渣基免烧轻陶粒，其特征在于，所述水泥为
425
普通硅酸盐水泥；所述生石灰的有效氧化钙含量为
90
％以上
。4.
根据权利要求1所述的锂渣基免烧轻陶粒，其特征在于，所述碱激发剂为水玻璃或氢氧化钠中一种或多种；优选的，所述碱激发剂为水玻璃，所述水玻璃模数为
1.5
～3，浓度为3～5％
。5.
根据权利要求1所述的锂渣基免烧轻陶粒，其特征在于，所述发泡剂为碳酸氢钠
、
碳酸氢铵中一种或多种
。6.
锂渣基免烧轻陶粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1
：按照重量份配比称取锂渣
60
～
80
份
、
水泥
10
～
20
份

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，殷志刚，邓星星，徐川，卢茜，
申请(专利权)人：天齐锂业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：