CN1103631A - 锂渣硅酸盐水泥 - Google Patents

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王自琴
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Abstract

本发明是一种利用锂渣为主要原料而制成的锂 渣硅酸盐水泥及其生产方法，由以下原料构成：A.锂 渣为20.00％至70.00％，B.硅酸盐水泥熟料为余量； 其生产方法按以下步骤进行：a.先将锂渣进行均化即 进行搅拌，然后在780℃至820℃温度下进行烘干水 分含量小于2.00％为至；b.将a步骤处理后的锂渣与 硅酸盐水泥熟料按所需比例进行球磨后，就得到锂渣 硅酸盐水泥。本发明不但将锂渣变废为宝，而且其各 项指标均达到GB1344—92国标，成为水泥新品 种。

Description

本发明涉及水泥技术领域，是一种锂渣硅酸盐水泥。
锂渣即碳酸锂渣，是硫酸生产碳酸锂时产生的废渣，每生产1吨碳酸锂将排出锂渣8至10吨，因此，大量的锂渣不但占地而且会对环境造成污染。
本发明的目的在于提出一种利用锂渣为主要原料而制成的锂渣硅酸盐水泥及其生产方法。
本发明的目的是通过以下措施来实现的（本发明所述的百分比都为重量百分比）：
该锂渣硅酸盐水泥由以下原料构成：A.锂渣为20.00%至70.00%，B.硅酸盐水泥熟料为余量;其锂渣硅酸盐水泥的生产方法按以下步骤进行：
a.先将锂渣进行均化即进行搅拌，然后在780℃至820℃温度下进行烘干到水份含量小于2.00%为至;
b.将a步骤处理后的锂渣与硅酸盐水泥熟料按所需比例进行球磨后，就得到锂渣硅酸盐水泥。
该锂渣硅酸盐水泥可由以下原料构成：A.锂渣和硅酸盐水泥熟料共为98.50%至99.00%，其中锂渣与硅酸盐水泥熟料的重量配比为1∶4至7∶3;B.石膏为余量;其锂渣硅酸盐水泥的生产方法按以下步骤进行：
a.先将锂渣进行均化即进行搅拌，然后在780℃至820℃温度下进行烘干到水份含量小于2.00%为至;
b.将a步骤处理后的锂渣、硅酸盐水泥熟料和石膏按所需比例进行球磨后，就得到锂渣硅酸盐水泥。
锂渣的基本化学成份为：二氧化硅为51.00%至58.00%，三氧化二铝为17.00%至20.00%，氧化钙为9.00%至13.00%，三氧化二铁为1.10%至3.00%，三氧化硫小于5.00%至6.90%，氧化镁0.16%至0.53%，其它碱性氧化物（主要为氧化钾、氧化钠和氧化锂）为5.50%至7.00%。
硅酸盐水泥熟料的率值和矿物组成为：石灰饱和系数（KH）为0.82至0.89，硅酸率（N）为1.8至2.3，铝氧率（P）为0.9至1.3;硅酸三钙（C3S）为38.00%至55.00%，硅酸二钙（C2S）为20.00%至33.00%，铝酸三钙（C3A）为4.00%至7.00%，铁铝酸四钙（C4AF）为13.00%至20.00%;三氧化硫小于1.50%，氧化镁小于4.50%，其它碱性氧化物（主要为氧化钾、氧化钠）小于1.30%。
石膏的加入主要是为了调节锂渣硅酸盐水泥的物理性能，缩短初凝时间，提高早期强度，其加入量视锂渣加入量和硅酸盐水泥熟料中的三氧化硫含量而定。
锂渣的矿物组成及含量：锂渣经岩相分析及X-射线衍射分析，确定其矿物基本组成为：二氧化硅为40%至45%，方解石（CaCO3）为12%至15%，石膏（CaSO4·2H2O）为14%至16%，三水铝石（Al203·3H20）为12%至15%，刚玉（Al203）为6%至10%，红柱石（Al203·SiO2）为11%至15%，还有少量的玻璃相、高岭石及极少量的碳酸锂。
锂渣的物理性能：新排出的锂渣含有一定的水份，经自然干燥后成细粉状物料，粒经小于0.080毫米的占70%以上，锂渣外观呈土黄色，松散不结块，比重为2.46克/立方厘米。
锂渣的特点之一是含有高达40%以上的无定形二氧化硅，这些在锂渣中高度分散且具有很高活性的二氧化硅能，在生产锂渣硅酸盐水泥时，能够强烈吸附水泥熟料水化后产生的氢氧化钙并与其进行二次水化反应，生成以水化硅酸钙为主体的水化产物，使水泥的硬化大大加速：
锂渣的特点之二是颗粒细，由于碳酸锂生产的特殊工艺，使锂渣呈细粉状，因此当锂渣与水泥熟料混合后，在相同的粉磨条件下，磨细后的锂渣硅酸盐水泥的比表面积大于硅酸盐水泥的比表面积，故锂渣硅酸盐水泥的水化反应面积增加了，从而改善了水化反应的动力条件，使得水化反应更加充分。同时由于其颗粒小，使得水化反应从表面到颗粒中心的扩展速度加快，从而进一步提高了水化的强度和深度。
下面结合最佳实施例对本发明作进一步论述：
实施例1，其锂渣硅酸盐水泥由以下原料构成：锂渣和硅酸盐水泥熟料共为99.00%，其中锂渣与硅酸盐水泥熟料的配比为1∶4，石膏为1.00%。
实施例2，其锂渣硅酸盐水泥由以下原料构成：锂渣和硅酸盐水泥熟料共为99.00%，其中锂渣与硅酸盐水泥熟料的配比为3∶7，石膏为1.00%。
实施例3，其锂渣硅酸盐水泥由以下原料构成：锂渣和硅酸盐水泥熟料共为99.00%，其中锂渣与硅酸盐水泥熟料的配比为2∶3，石膏为1.00%。
实施例4，其锂渣硅酸盐水泥由以下原料构成：锂渣和硅酸盐水泥熟料共为99.00%，其中锂渣与硅酸盐水泥熟料的配比为1∶1，石膏为1.00%。
实施例5，其锂渣硅酸盐水泥由以下原料构成：锂渣和硅酸盐水泥熟料共为99.00%，其中锂渣与硅酸盐水泥熟料的配比为3∶2，石膏为1.00%。
实施例6，其锂渣硅酸盐水泥由以下原料构成：锂渣和硅酸盐水泥熟料共为99.00%，其中锂渣与硅酸盐水泥熟料的配比为7∶3，石膏为1.00%。
实施1至6的具体生产方法按以下步骤进行：
a.先将锂渣进行均化即进行搅拌，然后在780℃至820℃温度下进行烘干到水份含量小于2.00%为至;
b.将a步骤处理后的锂渣、硅酸盐水泥熟料和石膏按所需比例进行球磨后，就得到锂渣硅酸盐水泥。
以下为水泥熟料X和实施例1至6所得锂渣硅酸盐水泥的测试结果：
序号 锂渣量(%) 比表面积cm/g 标准稠度(%) 凝结时间（时：分） 抗折强度(MPa) 挤压强度(MPa)
初凝 终凝 7天 28天 7天 28天
X 00.00 3000 25.3 3:34 6:42 6.3 8.4 31.4 47.0
1 20.00 3920 27.0 3:47 7:50 6.0 8.5 28.3 48.4
2 30.00 4180 27.3 4:36 8:51 5.6 8.7 27.6 50.4
3 40.00 4460 29.0 3:55 8:10 5.3 10.5 26.1 56.1
4 50.00 5640 29.7 3:45 7:57 5.1 10.5 25.2 53.9
5 60.00 5940 30.6 3:22 7:36 4.3 8.6 20.4 48.9
6 70.00 6500 31.2 3:00 7:02 4.0 8.1 20.7 44.8
其中：X为470号硅酸盐水泥熟料;锂渣量为最佳实施例中锂渣和硅酸盐水泥熟料的重量之和百分量。
综上所述，本发明不但将锂渣变废为宝，而且其各项指标均达到GB1344-92国标，成为水泥新品种。

Claims (6)

1、一种锂渣硅酸盐水泥，其特征在于由以下原料构成：
A.锂渣为20.00%至70.00%；
B.硅酸盐水泥熟料为余量。
2、根据权利要求1所述的锂渣硅酸盐水泥，其特征在于由以下原料构成：
A.锂渣和水泥熟料共为98.50%至99.00%，其中锂渣与水泥熟料的配比为1∶4至7∶3;
B.石膏为余量。
3、根据权利要求1或2所述的锂渣硅酸盐水泥，其特征在于锂渣的基本化学成份为：二氧化硅为51.00%至58.00%，三氧化二铝为17.00%至20.00%，氧化钙为9.00%至13.00%，三氧化二铁为1.10%至3.00%。
4、根据权利要求1或2所述的锂渣硅酸盐水泥，其特征在于硅酸盐水泥熟料的基本率值和矿物组成为：石灰饱和系数为0.82至0.89，硅酸率为1.8至2.3，铝氧率为0.9至1.3;硅酸三钙为38.00%至55.00%，硅酸二钙为20.00%至33.00%，铝酸三钙为4.00%至7.00%，铁铝酸四钙为13.00%至20.00%;三氧化硫小于1.50%，氧化镁小于4.50%，其它碱性氧化物小于1.30%。
5、根据权利要求1所述的锂渣硅酸盐水泥的生产方法，其特征在于按以下步骤进行：
a.先将锂渣进行均化即进行搅拌，然后在780℃至820℃温度下进行烘干到水份含量小于2.00%为至;
b.将a步骤处理后的锂渣与硅酸盐水泥熟料按所需比例进行球磨后，就得到锂渣硅酸盐水泥。
6、根据权利要求2所述的锂渣硅酸盐水泥的生产方法，其特征在于按以下步骤进行：
a.先将锂渣进行均化即进行搅拌，然后在780℃至820℃温度下进行烘干到水份含量小于2.00%为至;
b.将a步骤处理后的锂渣、硅酸盐水泥熟料和石膏按所需比例进行球磨后，就得到锂渣硅酸盐水泥。
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