一種新型鋰渣粉及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種新型鋰渣粉及其制備方法和應(yīng)用。該新型鋰渣粉包括酸法鋰渣和堿法鋰渣，以占新型鋰渣粉的質(zhì)量百分含量計，酸法鋰渣的含量為75%?97%，堿法鋰渣的含量為3%?25%。本發(fā)明利用堿法鋰渣中的Ca(OH)2中和酸法鋰渣中的殘余硫酸，利用堿法鋰渣中的Ca(OH)2與酸法鋰渣中的無定型形態(tài)的Si、Al發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)的水化硅酸鈣和鋁酸鈣，適量的水化硅酸鈣和鋁酸鈣填補(bǔ)酸法鋰渣被硫酸侵蝕后留下的表面孔洞和內(nèi)比表面積大產(chǎn)生的微孔，從而解決純酸法鋰渣做水泥摻合料加入水泥中導(dǎo)致水泥初凝時間延長及水泥3天強(qiáng)度大幅降低的問題。
【專利說明】
-種新型裡渣粉及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種新型裡渣粉及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是世界上裡輝石儲量最大的國家，在裡輝石使用硫酸法生產(chǎn)裡鹽的工藝中， 生產(chǎn)一噸裡鹽時大約排出8-10噸酸法裡渣。按照運(yùn)種排放比率，每年我國裡鹽生產(chǎn)中產(chǎn)生 的酸法裡渣量是非常龐大的。某大型的碳酸裡，氨氧化裡生產(chǎn)企業(yè)，其中酸法裡渣年排放16 萬噸，堿法裡渣堆積達(dá)40萬噸。隨著裡鹽工業(yè)的發(fā)展，酸法裡渣的排放量與日俱增，產(chǎn)生的 廢棄物酸法裡渣大部分采用堆積、填埋處理，導(dǎo)致資源浪費(fèi)、污染環(huán)境，造成地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險， 成為亟待解決的問題。因此，如何合理利用酸法裡渣，對保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、能源具有重要 的意義。
[0003] 裡渣的產(chǎn)生按生產(chǎn)工藝主要有兩種，一種是裡酸法提煉裡鹽的廢渣，簡稱酸法裡 渣，另一種是裡堿法提煉裡鹽產(chǎn)生的廢渣，簡稱堿法裡渣。裡酸法煉渣工藝中酸法裡渣的來 源是將裡輝石礦在回轉(zhuǎn)害中經(jīng)950-110(TC高溫賠燒，冷卻，粉磨至小于0.152mm細(xì)粉并與 足量的硫酸混合，經(jīng)硫酸賠燒、水浸，加入適量W化C〇3為主要化學(xué)成分的磨細(xì)石灰石粉中 和調(diào)整PH值后經(jīng)過濾后產(chǎn)生的濾渣，酸法裡渣與純凈水按1:1比例混合后pH值為5-8。裡堿 法煉渣工藝中堿法裡渣的來源是將石灰石磨細(xì)后與裡礦物按比例混合，經(jīng)回轉(zhuǎn)害般燒，再 經(jīng)水萃細(xì)磨、浸出并過濾氨氧化裡后產(chǎn)生的濾渣，該堿法裡渣與純凈水按1:1比例混合后pH 值為10-14。裡酸法煉渣與裡堿法煉渣中所含的成分wt %見下表：
[0004]
[0005]
[0006] 純酸法裡渣因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中受到超量的硫酸侵蝕，導(dǎo)致內(nèi)比表面積較大，易吸 水，在微孔里殘存有硫酸，由于酸法裡渣與純凈水按1:1比例混合后pH值為5-8，純酸法裡渣 做為水泥滲合料按3%及W上比例滲入水泥中后，水泥初凝結(jié)時間延長71分鐘及W上，當(dāng)滲 量為12 %及W上時，水泥凝結(jié)時間不符合GB 175-2007國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，純酸法裡渣做為水 泥滲合料按3 %及W上比例滲入水泥中后、水泥3d抗壓強(qiáng)度由26.3Mpa下降至24. OMpa，純酸 法裡渣做為水泥滲合料按30 %比例滲入水泥中后，水泥3d強(qiáng)度由26.3Mp下降至12.7Mpa，降 低13.6MPa，具體數(shù)據(jù)如下表：
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明正是基于W上技術(shù)問題，即為了避免酸法裡渣對水泥初凝時間造成影響及 縮小酸法裡渣對水泥3天強(qiáng)度下降幅度的影響，經(jīng)對酸法裡渣進(jìn)行化學(xué)分析和物相分析，發(fā) 現(xiàn)酸法裡渣在生產(chǎn)過程中受硫酸侵蝕導(dǎo)致顆粒表面多孔、內(nèi)比表面積大產(chǎn)生液體吸附、顆 粒毛孔中有殘余硫酸是導(dǎo)致其滲入水泥中影響水泥凝結(jié)時間延長71分鐘及W上和導(dǎo)致水 泥3天強(qiáng)度大幅下降13.6MPa及W上的主要因素，結(jié)合偏光顯微鏡分析酸法裡渣中的Si、Al 是W無定型形態(tài)存在，提供一種新型裡渣粉，本發(fā)明是滲入堿法裡渣后，利用堿法裡渣中的 Ca (0H) 2中和酸法裡渣中的殘余硫酸，利用堿法裡渣中的化(0H) 2與酸法裡渣中的無定型形 態(tài)的Si、Al發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)的水化娃酸巧和侶酸巧，適量的水化娃酸巧和侶酸巧填 補(bǔ)酸法裡渣被硫酸侵蝕后留下的表面孔桐和內(nèi)比表面積大產(chǎn)生的微孔，從而解決純酸法裡 渣做水泥滲合料加入水泥中導(dǎo)致水泥初凝時間延長及水泥3天強(qiáng)度大幅降低的問題。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0010] -種新型裡渣粉，該裡渣粉包括酸法裡渣和堿法裡渣，W占新型裡渣粉的質(zhì)量百 分含量計，酸法裡渣的含量為75 % -97 %，堿法裡渣的含量為3 % -25 %。
[0011] 所述酸法裡渣是采用硫酸法提取碳酸裡后的殘渣，即裡輝石在回轉(zhuǎn)害中經(jīng)經(jīng) 950-110(TC高溫賠燒，冷卻，粉磨至細(xì)粉并與足量的硫酸混合，經(jīng)硫酸賠燒、水浸，加入適 量化C〇3中和調(diào)整pH，并經(jīng)過濾提取碳酸裡后排出的殘渣，生產(chǎn)一噸裡鹽時大約排出8~10 噸酸法裡渣，酸法裡渣外觀呈±黃色，在自然干燥下含有一定水分，烘干后呈粉末狀，顆粒 較小，具有較大內(nèi)比表面積的多孔結(jié)構(gòu)，對水有較大吸附能力。酸法裡渣包括W下wt%的原 料:LOSS4-12%，Si〇24〇-70%，Al2〇3l2-22%，S033-10%，余量為不可避免的雜質(zhì)，總質(zhì)量百 分含量之和為100%，酸法裡渣與純凈水按質(zhì)量比1:1的比例混合后pH值為5-8。所述雜質(zhì)包 括〇3〇、]\%0、Ρθ2〇3、Κ2〇、^2〇等不可避免的雜質(zhì)，其中Si〇2、A!2〇3多W W無定性形式存在，且 有活性。
[0012] 所述的堿法裡渣是采用堿法提取氨氧化裡后的殘渣，即將石灰石磨細(xì)后與裡輝礦 按比例混合，經(jīng)回轉(zhuǎn)害般燒，再經(jīng)水萃細(xì)磨、浸出過濾提取氨氧化裡后產(chǎn)生的濾渣，該堿法 裡渣與純凈水按1:1重量比例混合后抑值為10-14。堿法裡渣包括w下wt%的原料:CaO 40- 70%，Loss含量在5%-30%，余量為雜質(zhì)，總質(zhì)量百分含量之和為100%。所述雜質(zhì)包括Si、 Al、Fe，Mg等不可避免的雜質(zhì)。
[OOU]新型裡渣粉的制備方法，包括W下步驟:按比例稱取各原料，然后將酸法裡渣和堿 法裡渣混合，混合后于120-600°C的條件下進(jìn)行烘干，再進(jìn)行磨細(xì)至比表面積400-1000m2/ kg，該新型裡渣粉與純凈水按1:1重量比例混合后pH值為9-13即可。
[0014] 該裡渣粉用于水泥滲合料，W質(zhì)量百分含量計，其添加量為3-30%
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0016] ( -）、合理利用酸法裡渣和堿法裡渣，對保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、能源具有重要的意 義。
[0017] (二）、可解決酸法裡渣內(nèi)殘酸的問題、修復(fù)酸法裡渣顆粒表面孔桐及內(nèi)比表面積 大導(dǎo)致的空隙。
[0018] (Ξ)、將堿法渣（簡稱：陳渣）和酸法裡渣（簡稱:新渣）按照比例混合成復(fù)合粉體， 同時可降低酸法裡渣中S〇3，減少堿法裡渣的堆積，降低對環(huán)境的污染。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述，給出的實(shí)施例并不限制 本發(fā)明的范圍，本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，W及披露 的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
[0020] 下述實(shí)施例中的酸法裡渣和堿法裡渣均是指：
[0021] 所述酸法裡渣是采用硫酸法提取碳酸裡后的殘渣，即裡輝石在回轉(zhuǎn)害中經(jīng)經(jīng) 950-110(TC高溫賠燒，冷卻，粉磨至細(xì)粉并與足量的硫酸混合，經(jīng)硫酸賠燒、水浸，加入適 量化C〇3中和調(diào)整pH，并經(jīng)過濾提取碳酸裡后排出的殘渣，生產(chǎn)一噸裡鹽時大約排出8~10 噸酸法裡渣，酸法裡渣外觀呈±黃色，在自然干燥下含有一定水分，烘干后呈粉末狀，顆粒 較小，具有較大內(nèi)比表面積的多孔結(jié)構(gòu)，對水有較大吸附能力。酸法裡渣包括W下wt%的原 料:Loss4-12%，Si〇24〇-70%，Al2〇3l2-22%，S033-10%，余量為不可避免的雜質(zhì)，總質(zhì)量百 分含量之和為100%，酸法裡渣與純凈水按質(zhì)量比1:1的比例混合后pH值為5-8。所述雜質(zhì)包 括化0、1旨0少62〇3、1(2〇、化2〇等不可避免的雜質(zhì)，其中51化、412化多^^無定性形式存在，且 有活性。
[0022] 所述的堿法裡渣是采用堿法提取氨氧化裡后的殘渣，即將石灰石磨細(xì)后與裡輝礦 按比例混合，經(jīng)回轉(zhuǎn)害般燒，再經(jīng)水萃細(xì)磨、浸出過濾提取氨氧化裡后產(chǎn)生的濾渣，該堿法 裡渣與純凈水按1:1重量比例混合后抑值為10-14。堿法裡渣包括W下wt%的原料:CaO 40- 70%，Loss含量在5%-30%，余量為雜質(zhì)，總質(zhì)量百分含量之和為100%。所述雜質(zhì)包括Si、 Al、Fe，Mg等不可避免的雜質(zhì)。
[0023] W下實(shí)例中的％如無特殊說明，均表示為質(zhì)量％。
[0024] 實(shí)施例1:
[0025] -種新型裡渣粉，包括酸法裡渣和堿法裡渣，W占新型裡渣粉的質(zhì)量百分含量計， 酸法裡渣的含量為80%，堿法裡渣的含量為20%。
[00%]然后按比例稱取各原料后將酸法裡渣和堿法裡渣混合，混合后于200°C的條件下 進(jìn)行烘干，再進(jìn)行磨細(xì)至比表面積750m2/kg，該混合物與純凈水按質(zhì)量比1:1的比例混合后 抑值為11-13。
[0027]實(shí)施例2:
[00%] -種新型裡渣粉，包括酸法裡渣和堿法裡渣，W占新型裡渣粉的質(zhì)量百分含量 計，酸法裡渣的含量為85%，堿法裡渣的含量為15%。
[0029] 然后按比例稱取各原料后將酸法裡渣和堿法裡渣混合，混合后于200°C的條件下 進(jìn)行烘干，再進(jìn)行磨細(xì)至比表面積SOOmVkg，該混合物與純凈水按質(zhì)量比1:1的比例混合后 抑值為10-11。
[0030] 實(shí)施例3:
[0031 ] -種新型裡渣粉，包括酸法裡渣和堿法裡渣，W占新型裡渣粉的質(zhì)量百分含量計， 酸法裡渣的含量為90%，堿法裡渣的含量為10%。
[0032] 然后按比例稱取各原料后將酸法裡渣和堿法裡渣混合，混合后于200°C的條件下 進(jìn)行烘干，再進(jìn)行磨細(xì)至比表面積lOOOmVkg，該混合物與純凈水按質(zhì)量比1:1的比例混合 后抑值為9-10。
[0033] 將實(shí)施例1至實(shí)施例3中的新型裡渣粉添加到水泥中作為滲和料，W質(zhì)量百分含量 計，其添加量為15 %，滲入堿法裡渣后，利用堿法裡渣中的Ca(0H)2中和酸法裡渣中的殘余 硫酸，利用堿法裡渣中的化(0H)2與酸法裡渣中的無定型形態(tài)的Si、Al發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成 固態(tài)的水化娃酸巧和侶酸巧，適量的水化娃酸巧和侶酸巧填補(bǔ)酸法裡渣被硫酸侵蝕后留下 的表面孔桐和內(nèi)比表面積大產(chǎn)生的微孔，解決了純酸法裡渣做水泥滲合料加入水泥中導(dǎo)致 水泥初凝初凝時間延長及水泥3天強(qiáng)度大幅降低的問題。
[0034] 進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：
[0035]
[0036] 按質(zhì)量比計，酸法裡渣按75-97 %與堿法裡渣按3-25 %比例混合，按本方法制備 的新型裡渣粉，其做為水泥滲合料滲加30%時，其初凝時間均低于基準(zhǔn)水泥，不會導(dǎo)致水泥 凝結(jié)時間延長，其做為水泥滲合料滲加30 %時，其對水泥Ξ天強(qiáng)度的降低幅度最大為 7.8MPa，低于純酸法裡渣降低13.6M化的影響幅度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型鋰渣粉，其特征在于：該鋰渣粉包括酸法鋰渣和堿法鋰渣，以占新型鋰渣粉 的質(zhì)量百分含量計，酸法鋰渣的含量為75%-97%，堿法鋰渣的含量為3%-25%，總質(zhì)量百分含 量為100%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鋰渣粉，其特征在于所述酸法鋰渣中包括以下wt%的原 料:Loss6-13%，Si0240-70%，Al 20312-22%，S033-10%，余量為不可避免的雜質(zhì)，總質(zhì)量百分含 量之和為100%，與純凈水按質(zhì)量比1:1的比例混合后pH值為5-8。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鋰渣粉，其特征在于所述的堿法鋰渣包括以下wt%的原 料:CaO 40-70%，Loss含量在5%-30%，余量為雜質(zhì)，總質(zhì)量百分含量之和為100%，與純凈水按 質(zhì)量比1:1的比例混合后pH值為10-14。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述新型鋰渣粉的制備方法，其特征在于:按 比例稱取各原料，然后將酸法鋰渣和堿法鋰渣混合，混合后進(jìn)行烘干，再進(jìn)行磨細(xì)至比表面 積400-1000m 2/kg，該混合物與純凈水按質(zhì)量比1:1的比例混合后pH值為9-13。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述新型鋰渣粉的制備方法，其特征在于:烘干的溫度為120-600°C。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述新型鋰渣粉的應(yīng)用，其特征在于:該鋰渣 粉用于水泥摻合料，以質(zhì)量百分含量計，其添加量為3-30%。
【文檔編號】C04B18/14GK106082739SQ201610407887
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】鄧智林
【申請人】鄧智林