碳酸锂尾渣用途大全

碳酸锂尾渣用途

1、锂渣介绍

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。我国是世界上锂辉石储量大国，在使用锂辉石生产锂盐的工艺中，每生产一吨锂盐时大约排出8-10吨锂渣。以现有的锂盐产量计算，一年产生超过 200万吨锂渣。

锂渣不仅堆放要占地方，且保管不善，含碱、酸的渣水流失，危害害农田，污染环境。随着锂盐工业的发展，锂渣的排放量与日俱增，产生的废弃物大部分采用堆积、填埋处理，导致资源浪费、污染环境，造成地质环境风险，成为亟待解决的问题。

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、氧化钙和少量三氧化硫等。锂渣具体化学成分和活性指标参考如下：

《YBT 4230-2010用于水泥和混凝土中的锂渣粉》中相关规定：

锂渣粉的定义为：硫酸法生产碳酸锂过程中产生的的副产品，经干燥、粉磨后达到一定细度的以无定形二氧化硅和三氧化二铝为主要成分的粉体材料。

2、目前锂渣主要利用途径

（1）锂渣在建筑方面的应用

锂渣中的 SiO2、Al2O3绝大数是以无定形的 SiO2、Al2O3形式存在，因而具有火山灰活性，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。

但锂渣原渣的活性很低，通常需要采用物理激发（或机械激发）、化学激发等方式来激发其活性。

物理激发（或机械激发）：通过机械粉磨以增加锂渣的细度，提高其比表面积，破坏锂渣原渣（原渣比表为：300-400m2/kg）主要是以块状和片状为主和少量呈针状和棒状的形貌。

化学激发：常用激发剂有石膏、石灰、碱金属硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氢氧化物和水玻璃等。

（2）锂渣代替粘土作水泥掺合料

锂渣代替部分粘土质原料配料后，由于锂渣有较强吸附性、粘结性，立窑易成球，料球表面光滑且料球强度高，成球合格率由45 %提高到70 %，为立窑锻烧优质熟料奠定了基础。同时生料中加入一定量锂渣后(3% ) ，生料易烧性得到明显改善，上火速度加快，基本上无粘边、结大块现象。

（3）锂渣代替部分水泥配制混凝土

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。

锂渣具有优良的可磨性，当其细度为770m2/kg时，其形貌与粉煤灰圆形颗粒形貌相差无几，因此锂渣可起到“滚珠减阻”的效应，锂渣越细，其效应越好。

用锂渣代替水泥制备混凝土，能大大提高混凝土的强度，特别是后期强度，当掺量为40%时，混凝土28天的抗压强度和不掺的基准混凝土强度相当。同时锂渣的掺入会使混凝土形成细观层次的自紧体系，降低水泥石的孔隙，增加凝胶孔的数量，从而提高抗冻性。

另外，将锂渣和矿渣或粉煤灰或石粉进行复掺，可以产生“1+1>2”的叠加效应，相互激发，促进火山灰效应。研究表明：当锂渣和矿渣共同取代水泥达到50%时，混凝土28d都未被碳化，充分说明这种混凝土的高抗碳化性能。

（4）锂渣作速凝剂的原料

我国某研究所从八十年代初研究早强喷射混凝土及早强砂浆锚杆，在硫铝酸盐早强水泥中使用锂渣制成的速凝剂，效果很好。在铁路隧道、矿山井巷及其他地下工程中已大量采用喷射混凝土技术。它与传统的隧道支护方式比较，可节省模板和支撑料，改善劳动条件，减薄衬砌厚度，从而加速施工进度， 降低工程造价。

（5）锂渣作生产陶瓷釉面砖的原料

由新疆建筑材料研究所和新疆建材陶瓷厂共同完成的“酸性锂渣在陶瓷釉面砖中的应用研究”表明：酸性锂渣的化学成分与釉面砖坯料成分接近，其主要矿物组成为叶腊石、珍珠云母、硫方石英，是适合陶瓷生产的硅酸盐矿物。同时酸性锂渣中含有0.3~0.5%氧化锂，从技术角度看，酸性锂渣可以代替部分高级陶瓷原料，用于釉面砖生产，同时实现低温快烧。

（6）锂渣作氟石膏锂渣空心砂浆和砌块的原料

为扩大氟石膏和锂渣的综合利用途径，简化氟石膏处理工艺，探索氟石膏直接利用的新领域，对氟石膏胶结料砌筑砂浆、抹灰砂浆及空心砌块进行了研究。结果表明，排出的氟石膏加适当的掺合剂（锂渣），可直接当作抹灰砂浆和砌筑砂浆使用，用氟石膏锂渣砂浆代替石灰砂浆，不仅大幅度降低原材料费，而且比石灰砂浆抹面的强度高、粘结力强、表而光滑细腻、无裂缝。

（7）锂渣在无骨灌浆料中的应用

锂渣粉主要由块状及棒状颗粒组成，粒径尺寸相差较大，大颗粒长度尺寸在50μm左右，在大颗粒表面又附着更小的块状颗粒，尺寸大约在1μm左右，这些主要是由不规晶体及微晶体组成，成分主要是莫来石结晶体。锂渣粉对无骨灌浆料的初始流动度基本没有影响，因为锂渣粉和水泥的比表积相差不大，不会因为矿物组分的差异而引起较大的需水比变化，也就不会导致流动度的明显变化。

2）锂渣在化工原料中的应用

（1）锂渣作氯化钙和活性白土的原料

我国在七十年代末利用锂渣和烧碱厂副产盐酸制取氯化钙和活性白土。所得无水氯化钙含CaCl2> 96 %，符合氯化钙产品质量标准。每生产1t 氯化钙需锂渣1.4t、31 %盐酸2. 46t、煤2t，渣中CaO利用率约64%，酸利用率88. 70 %，同时副产白土0. 9t。

（2）锂渣代替滑石粉作造纸填料

锂渣经酸化处理，所得固相经干燥、细磨后，在某造纸厂试用，证明可代替滑石粉作为造纸填料。

项目北京滑石粉新疆滑石粉锂渣填料

白度， %82 .268.086.2

细度(0.0 76m m 筛下)，%99.098.078.4

烧失率， %  3510.8

纸内留着率， %  53.564.563.5

抄纸片白度，%75.970.0  78.0

施胶度合格合格合格

锂渣作白炭黑的原料

利用锂渣制取氯化钙后的中性渣，再用盐酸酸化，渣酸比控制在1:3 左右，产生胶体，以80℃ 热水洗涤，使胶体破坏，然后过滤、烘干、粉碎得到成品白炭黑。1t锂渣可提取白炭黑540kg，而且制备工艺设备简单，以废渣为原料，成本低，故活性白炭黑的研制成功为锂渣的综合利用又开辟了一条新的途径。

锂渣在农业上的应用

锂渣具有积极和良好的生物化学作用，可以提高水果、蔬菜的耐藏性能，可望提高某些作物的抗病性能。经农田初步实验证明，土壤中施加一定量锂渣，可防止水稻倒伏，提高水稻亩产量。

锂渣在快干铁红醇酸漆中的应用

为推广应用锂渣废料，研制了锂渣快千铁红醇酸漆。经小试和扩试表明，该漆采用特殊的配方和加入酸法锂渣作体质颜料，不但省去催干剂，而且干燥速度明显提高，漆膜的硬度、附着力、耐水性、耐盐水性等也高于同类产品，取得较为满意的结果。

3、锂渣利用的加工设备与制约因素

锂渣使用什么设备磨粉 用锂渣超细立磨 可加工到S95级矿粉

目前，锂渣的利用途径主要生产陶瓷釉面砖、氯化钙、活性白土、代替黏土作水泥掺合料、作水泥掺合料料、代替水泥配制混凝土等方面。我国的锂渣利用率极小，制约因素有：（1）锂渣在我国的分布不均；（2）锂渣虽有火山灰性，但其活性较低；（3）对锂渣的利用价值认识不足和锂渣利用的方式不够多元化；（4）锂渣含水率大，利用时需要烘干，给其利用带来不便。