CN110950619A - 一种锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法及其产品 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑墙体材料技术领域，具体涉及一种锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法及其产品，该方法包括步骤：1)将干燥后的锂渣缩分成4份，然后用球磨机粉磨；2)将粉磨后的锂渣和水泥、生石灰、石膏和添加剂按一定比例混合置于搅拌机内加温水搅拌；3)将搅拌均匀后的料浆迅速注入砌块模具中，在设定的环境下静停养护，养护一段时间后脱模；4)将脱模后的坯体放入蒸压釜中进行蒸压养护，将养护好的砌块放在干燥箱中烘干，最终得到的蒸压加气混凝土砌块符合《蒸压加气混凝土砌块标准》GB11968‑2006中的A3.5B06级砌块性能要求。本发明使用工业固体废弃物锂渣作为主要硅质原材料来制备蒸压加气混凝土砌块，达到绿色环保、节约资源的目的。

Description

一种锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法及其产品
技术领域
本发明属于建筑墙体技术领域，具体涉及一种锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法及其产品。
背景技术
由于传统能源的有限，为了解决能源危机，各种新能源快速发展，由于锂电池的在能量、功率密度和使用寿命等方面具有很大优势，所以对锂资源的需求越来越大，目前主要的提锂技术包括从盐湖提锂和从矿石中提锂，提锂过程中就会产生大量的锂渣，研究表明用锂辉石制备出1吨碳酸锂就会大概产生10吨的锂渣，而用锂云母来制备1吨碳酸锂就会产生大概15吨的锂渣，大量锂渣的的堆积不仅会占用更多的土地浪费土地资源也会污染环境，因此对锂渣进行合理的处理和利用是一个亟待解决的问题
为了增加锂渣的使用量以及增加锂渣的附加值，毛书霞用部分锂渣代替黏土提高熟料的产质量，虽然该方法提高了熟料的强度、安定性，降低了烧失量等但该方法对IM、KH的控制要求较严，从而使得工艺复杂，对于能否大规模应用，文章也未做说明。蒸压加气混凝土是在使用硅质材料、钙质材料制造混凝土过程中加入发气剂和其他添加剂制备而成的，锂渣中含有大量的SiO2可以作为硅质材料应用于蒸压加气混凝土砌块中。蒸压加气混凝土砌块由于质轻，保温、隔音效果好等优点使其应用广泛，由于市场需求量大，生产工艺简单，因此锂渣用于生产蒸压加气混凝土可以使锂渣得到高效、高附加值利用。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法及其产品，用锂渣代替传统的粉煤灰、河砂等资源型硅质材料来节约资源，同时解决了锂渣大量堆放浪费土地资源、污染环境的问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1)将经过干燥的锂渣利用四分法取样，将样品缩分至每份样品5Kg，将粉磨后的锂渣与水泥、生石灰和石膏按照一定比例混合得到干混料，各个原料的比例为：锂渣60wt％～65wt％，生石灰17wt％～23wt％，水泥12wt％～15wt％，石膏1～3wt％。
2)将步骤1)将得到的干混料用水泥净浆搅拌机搅拌均匀，向干混料中加入55℃～60℃的温水，搅拌2～5min得到混合均匀的浆液，在搅拌过程中依次加入配制好的发气剂、稳泡剂和激发剂快速搅拌25s～30s，得到待发泡浆液，其中：
温水与所述干混料的质量比为0.70～0.75∶1；
发气剂是由铝粉和水按比例配制而成，铝粉与水的质量比为1∶1～1∶5，发气剂与上述干混料的质量百分比为0.08％～0.10％；
稳泡剂是由油酸、三乙醇胺和水混合制成，油酸、三乙醇胺与水的质量比为1∶3∶5～1∶3∶9，稳泡剂与上述干混料的质量百分比为0.5％～1％；
激发剂是由硅酸钠和水按比例配制而成，硅酸钠与水的质量比为1∶1～1∶3
激发剂与上述干混料的质量百分比为0.8％～1.2％；
3)将步骤2)将制备好的待发泡浆液倒进模具中，在养护箱中静停养护，得到坯体；
4)将步骤3)得到的坯体放入蒸压釜中进行蒸压养护，烘干，最终得到锂渣加气混凝土砌块。
具体的，步骤1)中，锂渣在100℃～105℃的的烘箱中进行干燥，干燥时间不低于24h。
具体的，步骤1)中的生石灰：CaO含量大于85％，MgO含量低于0.5％，0.08mm筛余不大于10％，消解时间为7min～12min，消化温度为75℃～85℃。
具体的，步骤1)中，普通硅酸盐水泥的标号不低于P.O.42.5。
具体的，步骤3)中，静停养护箱温度为45℃～55℃，养护时间为3.5h～4h。
具体的，步骤4)中的蒸压养护：温度为175℃～185℃，养护时间7.5h～8.5h。
具体的，所述的锂渣是对锂矿石使用酸法提取锂后排出的工业固体废弃物。
优选的，锂渣的主要化学成分含量：SiO2含量不低于65％。
本发明还提供了根据上述锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法制备得到的锂渣加气混凝土砌块。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)本发明使用工业固体废弃物锂渣作为主要的硅质原材料来生产蒸压加气混凝土砌块，解决了锂渣大量堆积，浪费土地资源，污染环境的问题。用锂渣代替传统的粉煤灰、河砂等资源型硅质材料生产加气混凝土节约了资源的同时减少了废弃物的堆放。其次使用锂渣制备质轻、保温隔热效果好的加气混凝土为未来研究新型绿色环保的建筑材料提供了一个新方向。
2)该方法制备的锂渣蒸压加气混凝土具有很高的普适性，可以适用于目前工业中生产的锂矿石酸法提锂后获得的硅含量不低于60％的锂渣
附图说明
图1是本发明所提供的锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
1)取四川阿坝州中晟锂业有限公司采用酸法提锂后获得的锂渣放入干燥箱中干燥，干燥温度设置为100℃～105℃，干燥时间不低于24h。干燥粉磨后的锂渣和水泥、生石灰、石膏按一定的质量比例混合得到干混料，各个原料的质量分数为65％锂渣；20％石灰；12％水泥；3％石膏。
2)取1)中干混料放入水泥净浆搅拌机中缓慢搅拌均匀。向其中加入60℃的温水，搅拌2min～5min，得到均匀料浆，再向料浆中依次加入稳泡剂、激发剂和发气剂，快速搅拌25s～30s后迅速倒入模具中。水料比为0.70，稳泡剂为砌块料质量的0.5％，激发剂为砌块料质量的0.8％，发气剂为砌块料质量的0.08％。
3)将模具放入养护箱中养护，养护温度50℃，养护时间4h。当坯体达到一定强度后脱模，按照制备要求的尺寸大小、形状进行切割。将符合要求的坯体放入蒸压釜中进行蒸压养护。
4)蒸压养护制度为：先以最快的速度升温至180℃，在温度180℃下养护8h。养护完成后，将坯体放入干燥箱中充分干燥，得到锂渣蒸压加气混凝土砌块。根据《蒸压加气混凝土性能测试方法》(GB/T 11969-2008)对制得的锂渣蒸压加气混凝土切块的性能测试如表1，其中：
表1
Figure BSA0000183851700000051
实施例2
1)取四川阿坝州中晟锂业有限公司采用酸法提锂后获得的锂渣放入干燥箱中干燥，干燥温度设置为100℃～105℃，干燥时间不低于24h。干燥粉磨后的锂渣和水泥、生石灰、石膏按一定的质量比例混合得到干混料，各个原料的质量分数为62％锂渣；23％石灰；13％水泥；2％石膏。
2)取1)中干混料放入水泥净浆搅拌机中缓慢搅拌均匀。向其中加入58℃的温水，搅拌2min～5min，得到均匀料浆，再向料浆中依次加入稳泡剂、激发剂和发气剂，快速搅拌25s～30s后迅速倒入模具中。水料比为0.72，稳泡剂为砌块料质量的0.8％，激发剂为砌块料质量的1％，发气剂为砌块料质量的0.09％。
3)将模具放入温度为55℃的养护箱中养护，养护时间控制在3.5h。当坯体达到一定强度后脱模，按照制备要求的尺寸大小、形状进行切割。将符合要求的坯体放入蒸压釜中进行蒸压养护。
4)蒸压养护制度为：先以最快的速度升温至175℃，在温度为175℃养护7.5h。养护完成后，将坯体放入干燥箱中充分干燥，得到锂渣蒸压加气混凝土切块。根据《蒸压加气混凝土性能测试方法》(GB/T 11969-2008)对制得的锂渣蒸压加气混凝土切块的性能测试如表2，其中：
表2
Figure BSA0000183851700000061
实施例3
1)取四川阿坝州中晟锂业有限公司采用酸法提锂后获得的锂渣放入干燥箱中干燥，干燥温度设置为100℃～105℃，干燥时间不低于24h。干燥粉磨后的锂渣和水泥、生石灰、石膏按一定的质量比例混合得到干混料，各个原料的质量分数为60％锂渣；22％石灰；15％水泥；3％石膏。
2)取1)中干混料放入水泥净浆搅拌机中缓慢搅拌均匀。向其中加入60℃的温水，搅拌2min～5min，得到均匀料浆，然后向料浆中依次加入配制好的稳泡剂、激发剂和发气剂，快速搅拌25s～30s后快速浇注到模具中。水料比为0.75，稳泡剂为砌块料质量的1％，激发剂为砌块料质量的1.2％，发气剂为砌块料质量的0.1％。
3)将模具放入温度为52℃的养护箱中养护，养护时间控制在4h。坯体达到一定强度后脱模，按照制备要求的尺寸大小、形状进行切割。将符合要求的坯体放入蒸压釜中进行蒸压养护。
4)蒸压养护制度为：先以最快的速度升温至185℃，在温度185℃下养护8h。养护完成后，将坯体放入干燥箱中充分干燥，根据《蒸压加气混凝土性能测试方法》(GB/T 11969-2008)对制得的锂渣蒸压加气混凝土切块的性能测试如表3，其中：
表3
Figure BSA0000183851700000071
以上实施例1至3中，锂渣来自四川阿坝州中晟锂业有限公司采用酸法提锂后获得的锂渣。采用酸法提锂后获得的锂渣作为原料，以本发明所提供的锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法进行生产，不同条件下生产的的锂渣蒸压加气混凝土砌块均具有较稳定的产品性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将干燥的锂渣利用四分法取样，将样品缩分至每份样品5Kg并粉磨，将粉磨后的锂渣与水泥、生石灰和石膏按照一定比例混合得到干混料，各个原料的比例为：锂渣60wt％～65wt％，生石灰17wt％～23wt％，水泥12wt％～15wt％，石膏1～3wt％；
2)将步骤1)将得到的干混料放入水泥净浆搅拌机搅拌均匀，再向干混料中加入55℃～60℃的温水，搅拌2～5min得到混合均匀的浆液，在搅拌过程中依次加入配制好的稳泡剂、激发剂和发气剂快速搅拌25s～30s，得到待发泡浆液，其中：
温水与所述干混料的质量比为0.70～0.75∶1；
稳泡剂是由油酸、三乙醇胺和水混合制成，油酸、三乙醇胺与水的质量比为1∶3∶5～1∶3∶9，稳泡剂与上述干混料的质量百分比为0.5％～1％；
激发剂是由硅酸钠和水按比例配制而成，硅酸钠与水的质量比为1∶1～1∶3
激发剂与上述干混料的质量百分比为0.8％～1.2％；
发气剂是由铝粉和水按比例配制而成，铝粉与水的质量比为1∶1～1∶5，发气剂与上述干混料的质量百分比为0.08％～0.10％；
3)将步骤2)将制备好的待发泡浆液倒进模具中，在养护箱中静停养护，得到坯体；
4)将步骤3)将养护好坯体再放入蒸压釜中进行蒸压养护，烘干，最终得到锂渣加气混凝土砌块。
2.根据权利要求1所述的锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法，其特征在于：步骤1)中，锂渣在100℃～105℃的烘箱中进行干燥，干燥时间不低于24h。
3.根据权利要求1所述的锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法，其特征在于，步骤1)中的生石灰：CaO含量大于85％，MgO含量低于0.5％，0.08mm筛余不大于10％，消解时间为7min～12min，消化温度为75℃～85℃。
4.根据权利要求1所述的锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法，其特征在于：步骤1)中，普通硅酸盐水泥的标号不低于P.O.42.5。
5.根据权利要求1所述的锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法，其特征在于：步骤3)中，静停养护箱温度为45℃～55℃，养护时间为3.5h～4h。
6.根据权利要求1所述的锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法，其特征在于，步骤4)中的蒸压养护：温度为175℃～180℃，养护时间7.5h～8.5h。
7.根据权利要求1所述的锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述锂渣来源是对锂矿石使用酸法提取锂后排出的工业固体废弃物。
8.根据权利要求1至7任一所述的锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法，其特征在于，步骤1)中的锂渣的主要化学成分含量要求：SiO2的含量不低于65％。
9.一种根据权利要求1至8任一所述的锂渣生产蒸压加气混凝土的制备方法制备得到的锂渣加气混凝土砌块。
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