CN116969703A - 一种利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法。本发明方法制备过程简单，可协同处置锂渣与二次铝灰，实现锂渣与二次铝灰的高效资源化。制备的水泥材料耐海水腐蚀，最高单轴抗压强度可达45.61MPa，海水浸泡强度损失最低可低于2%。
Description
技术领域
本发明属于危险废弃物无害化处置及一般工业固废资源化利用领域，尤其涉及一种利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法。
背景技术
二次铝灰是由一次铝灰提铝后所产生的废弃物，被列在《危险废弃物名录》（2021）中，具有明显的反应性特征。二次铝灰主要由氧化铝、氮化铝、碳化铝、氟化铝、可溶盐和其他杂质组成，其具体成分比例会受到铝电解工艺和回收利用方式的影响。当二次铝灰与水接触时，短时间内释放大量的热和气体，同时二次铝灰也具有一定的环境毒害性。如果将二次铝灰随意堆放或倾倒，会导致土壤中氟离子浓度升高，从而影响土壤的肥力和植物的生长。同时二次铝灰中残留的重金属污染物也会进入土壤中，土壤造成污染，破坏周边生态环境。在对二次铝灰进行处理时，需要采取科学合理的处理方式，避免对环境造成二次危害。锂渣是锂矿石提取碳酸锂及氢氧化锂过程中生成的固体废渣，主要由蓝方石、石膏、白榴石、钠长石以及少量的氟化钙、石英和磁铁矿组成。锂渣具有潜在的火山灰活，性，可用于合成沸石，也可替代粉煤灰，作为辅助胶凝材料制备水泥混凝土。同时，锂渣也具有吸附和固化污染物的能力，可以用于土壤修复和废水处理。
二次铝灰和锂渣具有一定的成分互补性，利用锂渣和二次铝灰制备新型水泥不仅为二次铝灰和锂渣的协同处置提供可参考，也拓展了二次铝灰的深度资源化利用路径。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供了一种利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法。
技术方案：本发明的利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法，包括以下步骤：
（1）将磷石膏、锂渣、二次铝灰，混合，研磨，得到地质硫酸水泥前驱料；
（2）将碱盐与地质硫酸水泥前驱料混合，搅拌均匀，得到碱掺前驱料；
（3）将印染污泥、煤粉、碱掺前驱料混合，搅拌均匀，高温煅烧，得到水泥煅烧粗料；
（4）将磷石膏和水泥煅烧粗料混合，研磨，得到地质聚合硫铝酸盐水泥。
进一步地，步骤（1）中所述磷石膏、锂渣、二次铝灰的质量比为30~120:20~60:100，研磨时间为0.5~4.5小时。
进一步地，步骤（2）中所述碱盐与地质硫酸水泥前驱料的质量比为1.5~8.5:100。
进一步地，步骤（2）中所述碱盐为碳酸钠或碳酸氢钠中任意一种。
进一步地，步骤（3）中所述印染污泥、煤粉、碱掺前驱料的质量比为2.5~7.5:0.5~2.5：100。
进一步地，步骤（3）中所述高温煅烧时间为0.5~5.5小时，温度为750~1250℃。
进一步地，步骤（4）中所述磷石膏和水泥煅烧粗料的质量比为1.5~4.5:100。
进一步地，步骤（4）中所述研磨时间为0.5~4.5小时。
反应机理：煅烧过程中，磷石膏中的磷酸盐、二次铝灰中的无机盐及碱盐通过碱激发及诱发晶格畸变、缺陷作用促进磷石膏、锂渣、二次铝灰相互反应，晶相熔合，生成活化不定型态硅铝酸盐、硫铝酸钙、铝酸三钙、活化硅酸二钙、硅酸三钙共混的胶凝材料。同时在煅烧初期，印染污泥、二次铝灰及锂渣中所含的氯盐及石膏和二次铝灰中所含氟盐在煤粉表面发生碳热氯化、氟化反应，不仅可生成低沸点氯化物和氟化物实现氟、氯挥发，同时可通过氟、氯氧化脱氢作用制造晶格缺陷，活化胶凝材料活性。同时在煅烧中后期，印染污泥和煤粉氧化生成二氧化碳和水蒸气，不仅可以提供热量，保证胶凝材料热活化温度，同时可通过生成的二氧化碳和水蒸气进一步缩短反应进程，提高胶凝材料表面活化势能，提高混合胶凝材料活性。混合磷石膏和水泥煅烧粗料，机械活化，得到地质聚合硫铝酸盐水泥。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下突出的显著优点：本发明方法制备过程简单，可协同处置锂渣与二次铝灰，实现锂渣与二次铝灰的高效资源化。制备的水泥材料耐海水腐蚀，最高单轴抗压强度可达45.61MPa，海水浸泡强度损失最低可低于2%。
附图说明
图1为本发明处理方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
磷石膏：磷石膏取自贵州息烽某磷肥厂，磷石膏样品中主要含有52.70%SO3、37.01%CaO、4.37%SiO2、2.07%Al2O3、1.63%P2O5及其它成分（不可避免的杂质及烧失量）；
锂渣：锂渣来自宜春锂电新能源产业基地，主要包括：57.94%SiO2、24.57%Al2O3、6.15%CaO、7.24%SO3、0.45%K2O、0.62%Na2O、0.21%MgO、1.23%Fe2O3及其它成分（不可避免的杂质及烧失量）；
二次铝灰：二次铝灰取自新昌航天机床设备有限公司，为铝熔铸过程产生的烟道灰，防水皮带封存，用作试验样品，主要包括：72.24%Al2O3、3.32%SiO2、7.48%MgO、1.24%CaO、3.01%Na2O、0.86%K2O、2.43%Fe2O3、1.52%F、5.37%Cl及其它成分（不可避免的杂质及烧失量）；
印染污泥：印染污泥来自绍兴某印染企业，主要包括：25.72%SiO2、8.02%Al2O3、16.93%Fe2O3、10.68%CaO、2.39%MgO、0.05%K2O、0.02%Na及其它成分（不可避免的杂质及烧失量）。
实施例1 磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比对所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能影响
按照质量比15:60:100、20:60:100、25:60:100、30:12.5:100、30:15:100、30:17.5:100、30:20:100、75:20:100、120:20:100、30:40:100、75:40:100、120:40:100、30:60:100、75:60:100、120:60:100、120:65:100、120:70:100、120:75:100、125:60:100、130:60:100、135:60:100分别称取磷石膏、锂渣、二次铝灰，混合，研磨0.5小时，得到地质硫酸水泥前驱料。按照质量比1.5:100分别称取碱盐与地质硫酸水泥前驱料，混合，搅拌均匀，得到碱掺前驱料，其中碱盐为碳酸钠。按照质量比2.5:0.5:100分别称取印染污泥、煤粉、碱掺前驱料，混合，搅拌均匀，高温煅烧0.5小时，得到水泥煅烧粗料，其中煅烧温度为750℃。按照质量比1.5:100分别称取磷石膏和水泥煅烧粗料，混合，研磨0.5小时，得到地质聚合硫铝酸盐水泥。
强度性能测试：将本发明制备的胶凝材料制成受检胶砂，胶砂的制备、试件的制备、试件的养护、试件龄期的选择及试件28天抗压强度（P28，MPa）的测量均依据《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/ T 17671-1999标准执行。试件制备所掺沙采用《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T 17671-1999规定的ISO标准沙。
海水浸泡及强度损失计算：将28天龄期试件完全浸泡在海水中30天，再取出试件进行强度测试，海水浸泡强度损失等于未浸泡28天龄期试件强度减去浸泡试件强度的差值除以未浸泡28天龄期试件强度的百分比。本实施例试验结果见表1。
表1 磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比对所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能影响
| 磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比 | 单轴抗压强度（MPa） | 海水浸泡强度损失 |
| 15:60:100 | 21.49 | 21.74% |
| 20:60:100 | 25.62 | 18.69% |
| 25:60:100 | 28.51 | 15.62% |
| 30:12.5:100 | 23.76 | 20.53% |
| 30:15:100 | 25.39 | 19.45% |
| 30:17.5:100 | 30.44 | 16.87% |
| 30:20:100 | 35.34 | 9.46% |
| 75:20:100 | 37.01 | 8.14% |
| 120:20:100 | 38.92 | 6.73% |
| 30:40:100 | 36.53 | 9.05% |
| 75:40:100 | 39.15 | 7.37% |
| 120:40:100 | 39.67 | 7.02% |
| 30:60:100 | 38.55 | 8.29% |
| 75:60:100 | 40.29 | 6.51% |
| 120:60:100 | 41.03 | 5.46% |
| 120:65:100 | 34.18 | 10.51% |
| 120:70:100 | 29.32 | 13.78% |
| 120:75:100 | 27.41 | 15.49% |
| 125:60:100 | 33.29 | 11.53% |
| 130:60:100 | 26.56 | 12.89% |
| 135:60:100 | 23.85 | 14.37% |
由表1可知，当磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比小于30:20:100（如表1中，磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比=25:60:100、20:60:100、15:60:100、30:17.5:100、30:15:100、30:12.5:100时以及表1中未列举的更低比值），磷石膏和锂渣添加较少，煅烧过程中磷石膏、锂渣、二次铝灰反应不充分，导致制备的地质聚合硫铝酸盐水泥单轴抗压强度随着磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比降低而显著降低，而海水浸泡强度损失随着磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比降低而显著提升。当磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比等于30~120:20~60:100（如表1中，磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比=30:20:100、75:20:100、120:20:100、30:40:100、75:40:100、120:40:100、30:60:100、75:60:100、120:60:100时），煅烧过程中，磷石膏中磷酸盐、二次铝灰中无机盐及碱盐通过碱激发及诱发晶格畸变、缺陷作用促进磷石膏、锂渣、二次铝灰相互反应，晶相熔合，生成活化不定型态硅铝酸盐、硫铝酸钙、铝酸三钙、活化硅酸二钙、硅酸三钙共混的胶凝材料。最终，所制备地质聚合硫铝酸盐水泥单轴抗压强度均高于30MPa，海水浸泡强度损失均低于9.5%。当磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比大于120:60:100（如表1中，磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比=120:65:100、120:70:100、120:75:100、125:60:100、130:60:100、135:60:100时以及表1中未列举的更高比值），磷石膏和锂渣添加过量，导致煅烧过程磷石膏、锂渣、二次铝灰反应失衡，导致制备地质聚合硫铝酸盐水泥单轴抗压强度随着磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比进一步提升而显著降低，而海水浸泡强度损失随着磷石膏、锂渣、二次铝灰质量比进一步提升而显著提升。
因此，总体而言，结合效益与成本，当锰渣和垃圾焚烧飞灰质量比等于0.5~2.5:1时，最有利于提高所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能。
实施例2 碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比对所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能影响
按照质量比120:60:100分别称取磷石膏、锂渣、二次铝灰，混合，研磨2.5小时，得到地质硫酸水泥前驱料。按照质量比0.75:100、1:100、1.25:100、1.5:100、5:100、8.5:100、9:100、9.5:100、10:100分别称取碱盐与地质硫酸水泥前驱料，混合，搅拌均匀，得到碱掺前驱料，其中碱盐为碳酸钠。按照质量比5:1.5:100分别称取印染污泥、煤粉、碱掺前驱料，混合，搅拌均匀，高温煅烧3小时，得到水泥煅烧粗料，其中煅烧温度为1000℃。按照质量比3:100分别称取磷石膏和水泥煅烧粗料，混合，研磨2.5小时，得到地质聚合硫铝酸盐水泥。
强度性能测试、海水浸泡及强度损失计算均同实施例1，本实施例试验结果见表2。
表2 碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比对所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能影响
| 碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比 | 单轴抗压强度（MPa） | 海水浸泡强度损失 |
| 0.75:100 | 29.86 | 12.31% |
| 1:100 | 31.25 | 9.87% |
| 1.25:100 | 34.48 | 6.98% |
| 1.5:100 | 40.85 | 4.52% |
| 5:100 | 41.44 | 3.71% |
| 8.5:100 | 43.67 | 2.89% |
| 9:100 | 39.23 | 4.63% |
| 9.5:100 | 36.79 | 5.98% |
| 10:100 | 33.55 | 7.89% |
由表2可知，当碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比小于1.5:100（如表2中，碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比=1.25:100、1:100、0.75:100时以及表2中未列举的更低比值），碱盐添加较少，煅烧过程中碱激发不足，导致制备地质聚合硫铝酸盐水泥单轴抗压强度随着碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比降低而显著降低，而海水浸泡强度损失随着碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比降低而显著提升。当碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比等于1.5~8.5:100（如表2中，碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比=1.5:100、5:100、8.5:100时），煅烧过程中，磷石膏中磷酸盐、二次铝灰中无机盐及碱盐通过碱激发及诱发晶格畸变、缺陷作用促进磷石膏、锂渣、二次铝灰相互反应，晶相熔合，生成活化不定型态硅铝酸盐、硫铝酸钙、铝酸三钙、活化硅酸二钙、硅酸三钙共混的胶凝材料。最终，所制备的地质聚合硫铝酸盐水泥单轴抗压强度均高于40MPa，海水浸泡强度损失均低于4.6%。由表2可知，当碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比大于8.5:100（如表2中，碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比=1.25:100、1:100、0.75:100时以及表2中未列举的更高比值），碱盐添加过量，碱激发过度，导致制备地质聚合硫铝酸盐水泥单轴抗压强度随着碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比进一步提升而显著降低，而海水浸泡强度损失随着碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比进一步提升而显著提升。
因此，总体而言，结合效益与成本，当碱盐与地质硫酸水泥前驱料质量比等于1.5~8.5:100时，最有利于提高所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能。
实施例3 印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比对所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能影响
按照质量比120:60:100分别称取磷石膏、锂渣、二次铝灰，混合，研磨4.5小时，得到地质硫酸水泥前驱料。按照质量比8.5:100分别称取碱盐与地质硫酸水泥前驱料，混合，搅拌均匀，得到碱掺前驱料，其中碱盐为碳酸钠。按照质量比1:0.5:100、1.5:0.5:100、2:0.5:100、2.5:0.25:100、2.5:0.3:100、2.5:0.4:100、2.5:0.5:100、5:0.5:100、7.5:0.5:100、2.5:1.5:100、5:1.5:100、7.5:1.5:100、2.5:2.5:100、5:2.5:100、7.5:2.5:100、2.5:2.75:100、2.5:3:100、2.5:3.25:100、8:2.5:100、8.5: 2.5:100、9:2.5:100分别称取印染污泥、煤粉、碱掺前驱料，混合，搅拌均匀，高温煅烧5.5小时，得到水泥煅烧粗料，其中煅烧温度为1250℃。按照质量比4.5:100分别称取磷石膏和水泥煅烧粗料，混合，研磨4.5小时，得到地质聚合硫铝酸盐水泥。
强度性能测试、海水浸泡及强度损失计算均同实施例1，本实施例试验结果见表3。
表3 印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比对所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能影响
| 印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比 | 单轴抗压强度（MPa） | 海水浸泡强度损失 |
| 1:0.5:100 | 30.46 | 8.84% |
| 1.5:0.5:100 | 34.65 | 8.51% |
| 2:0.5:100 | 36.37 | 7.02% |
| 2.5:0.25:100 | 32.58 | 9.15% |
| 2.5:0.3:100 | 33.14 | 8.73% |
| 2.5:0.4:100 | 35.73 | 6.87% |
| 2.5:0.5:100 | 41.78 | 3.46% |
| 5:0.5:100 | 42.81 | 2.52% |
| 7.5:0.5:100 | 43.24 | 2.05% |
| 2.5:1.5:100 | 43.06 | 1.97% |
| 5:1.5:100 | 43.89 | 1.94% |
| 7.5:1.5:100 | 44.24 | 1.89% |
| 2.5:2.5:100 | 44.15 | 1.71% |
| 5:2.5:100 | 45.34 | 1.68% |
| 7.5:2.5:100 | 45.61 | 1.43% |
| 2.5:2.75:100 | 39.82 | 4.52% |
| 2.5:3:100 | 37.03 | 5.08% |
| 2.5:3.25:100 | 36.88 | 4.52% |
| 8:2.5:100 | 37.49 | 4.52% |
| 8.5: 2.5:100 | 35.25 | 4.52% |
| 9:2.5:100 | 34.32 | 6.42% |
由表3可知，当印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比小于2.5:0.5:100（如表3中，印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比=2:0.5:100、1.5:0.5:100、1:0.5:100、2.5:0.4:100、2.5:0.3:100、2.5:0.25:100时以及表3中未列举的更低比值），印染污泥和煤粉添加较少，煅烧过程中印染污泥、煤粉、碱掺前驱料反应不充分，导致所制备的地质聚合硫铝酸盐水泥单轴抗压强度随着印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比降低而显著降低，而海水浸泡强度损失随着印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比降低而显著提升。当印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比等于2.5~7.5:0.5~2.5:100（如表3中，印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比=2.5:0.5:100、5:0.5:100、7.5:0.5:100、2.5:1.5:100、5:1.5:100、7.5:1.5:100、2.5:2.5:100、5:2.5:100、7.5:2.5:100时），同时在煅烧初期，印染污泥、二次铝灰及锂渣中所含的氯盐及石膏和二次铝灰中所含氟盐在煤粉表面发生碳热氯化、氟化反应，不仅可生成低沸点氯化物和氟化物实现氟、氯挥发，同时可通过氟、氯氧化脱氢作用制造晶格缺陷，活化胶凝材料活性。同时在煅烧中后期，印染污泥和煤粉氧化生成二氧化碳和水蒸气，不仅可以提供热量，保证胶凝材料热活化温度，同时可通过生成的二氧化碳和水蒸气进一步缩短反应进程，提高胶凝材料表面活化势能，提高混合胶凝材料活性。最终，所制备的地质聚合硫铝酸盐水泥单轴抗压强度均高于41MPa，海水浸泡强度损失均低于3.5%。由表3可知，当印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比大于7.5:2.5:100（如表3中，印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比=1.25:100、1:100、0.75:100时以及表3中未列举的更高比值），印染污泥和煤粉添加过量，印染污泥、煤粉、碱掺前驱料反应过度，导致制备地质聚合硫铝酸盐水泥单轴抗压强度随着印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比进一步提升而显著降低，而海水浸泡强度损失随着印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比进一步提升而显著提升。
因此，总体而言，结合效益与成本，当印染污泥、煤粉、碱掺前驱料质量比等于2.5~7.5:0.5~2.5:100时，最有利于提高所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能。
实施例4 碱盐类型对所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能影响
按照质量比120:60:100分别称取磷石膏、锂渣、二次铝灰，混合，研磨4.5小时，得到地质硫酸水泥前驱料。按照质量比8.5:100分别称取碱盐与地质硫酸水泥前驱料，混合，搅拌均匀，得到碱掺前驱料，其中碱盐为碳酸钠或碳酸氢钠中任意一种。按照质量比7.5:2.5:100分别称取印染污泥、煤粉、碱掺前驱料，混合，搅拌均匀，高温煅烧5.5小时，得到水泥煅烧粗料，其中煅烧温度为1250℃。按照质量比4.5:100分别称取磷石膏和水泥煅烧粗料，混合，研磨4.5小时，得到地质聚合硫铝酸盐水泥。
强度性能测试、海水浸泡及强度损失计算均同实施例1，本实施例试验结果见表4。
表4 碱盐类型对所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能影响
| 碱盐类型 | 单轴抗压强度（MPa） | 海水浸泡强度损失 |
| 碳酸钠 | 45.61 | 1.43% |
| 碳酸氢钠 | 44.94 | 1.55% |
对比例 不同对比工艺对所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能影响
本发明工艺：按照质量比120:60:100分别称取磷石膏、锂渣、二次铝灰，混合，研磨4.5小时，得到地质硫酸水泥前驱料。按照质量比8.5:100分别称取碱盐与地质硫酸水泥前驱料，混合，搅拌均匀，得到碱掺前驱料，其中碱盐为碳酸钠或碳酸氢钠中任意一种。按照质量比7.5:2.5:100分别称取印染污泥、煤粉、碱掺前驱料，混合，搅拌均匀，高温煅烧5.5小时，得到水泥煅烧粗料，其中煅烧温度为1250℃。按照质量比4.5:100分别称取磷石膏和水泥煅烧粗料，混合，研磨4.5小时，得到地质聚合硫铝酸盐水泥。
对比工艺1：按照质量比60:100分别称取锂渣和二次铝灰，混合，研磨4.5小时，得到锂渣硫酸水泥前驱料。按照质量比8.5:100分别称取碱盐与锂渣硫酸水泥前驱料，混合，搅拌均匀，得到锂渣碱掺前驱料，其中碱盐为碳酸钠。按照质量比7.5:2.5:100分别称取印染污泥、煤粉、锂渣碱掺前驱料，混合，搅拌均匀，高温煅烧5.5小时，得到锂渣水泥煅烧粗料，其中煅烧温度为1250℃。按照质量比4.5:100分别称取磷石膏和锂渣水泥煅烧粗料，混合，研磨4.5小时，得到锂渣硫铝酸盐水泥。
对比工艺2：按照质量比120:100分别称取磷石膏和二次铝灰，混合，研磨4.5小时，得到磷石膏硫酸水泥前驱料。按照质量比8.5:100分别称取碱盐与磷石膏硫酸水泥前驱料，混合，搅拌均匀，得到磷石膏碱掺前驱料，其中碱盐为碳酸钠。按照质量比7.5:2.5:100分别称取印染污泥、煤粉、磷石膏碱掺前驱料，混合，搅拌均匀，高温煅烧5.5小时，得到磷石膏水泥煅烧粗料，其中煅烧温度为1250℃。按照质量比4.5:100分别称取磷石膏和磷石膏水泥煅烧粗料，混合，研磨4.5小时，得到磷石膏硫铝酸盐水泥。
对比工艺3：按照质量比120:60:100分别称取磷石膏、锂渣、二次铝灰，混合，研磨4.5小时，得到地质硫酸水泥前驱料。按照质量比8.5:100分别称取碱盐与地质硫酸水泥前驱料，混合，搅拌均匀，得到碱掺前驱料，其中碱盐为碳酸钠。按照质量比2.5:100分别称取煤粉和碱掺前驱料，混合，搅拌均匀，高温煅烧5.5小时，得到煤粉水泥煅烧粗料，其中煅烧温度为1250℃。按照质量比4.5:100分别称取磷石膏和煤粉水泥煅烧粗料，混合，研磨4.5小时，得到煤粉硫铝酸盐水泥。
强度性能测试、海水浸泡及强度损失计算均同实施例1，本实施例试验结果见表5。
表5 不同对比工艺对所制备地质聚合硫铝酸盐水泥性能影响
| 工艺类型 | 单轴抗压强度（MPa） | 海水浸泡强度损失 |
| 本发明工艺 | 45.61 | 1.43% |
| 对比工艺1 | 20.52 | 38.64% |
| 对比工艺2 | 17.49 | 47.58% |
| 对比工艺3 | 22.79 | 23.36% |
由表5可知，本发明工艺所制备地质聚合硫铝酸盐水泥单轴抗压强度远高于对比工艺1、对比工艺2、对比工艺3，本发明工艺所制备地质聚合硫铝酸盐水泥海水浸泡强度损失远低于对比工艺1、对比工艺2、对比工艺3。
Claims (8)
1.一种利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将磷石膏、锂渣、二次铝灰，混合，研磨，得到地质硫酸水泥前驱料；
（2）将碱盐与地质硫酸水泥前驱料混合，搅拌均匀，得到碱掺前驱料；
（3）将印染污泥、煤粉、碱掺前驱料混合，搅拌均匀，煅烧，得到水泥煅烧粗料；
（4）将磷石膏和水泥煅烧粗料混合，研磨，得到地质聚合硫铝酸盐水泥。
2.根据权利要求1所述的利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法，其特征在于，步骤（1）中所述磷石膏、锂渣、二次铝灰的质量比为30~120:20~60:100，研磨时间为0.5~4.5小时。
3.根据权利要求1所述的利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法，其特征在于，步骤（2）中所述碱盐与地质硫酸水泥前驱料的质量比为1.5~8.5:100。
4.根据权利要求1所述的利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法，其特征在于，步骤（2）中所述碱盐为碳酸钠或碳酸氢钠中任意一种。
5.根据权利要求1所述的利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法，其特征在于，步骤（3）中所述印染污泥、煤粉、碱掺前驱料的质量比为2.5~7.5:0.5~2.5：100。
6.根据权利要求1所述的利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法，其特征在于，步骤（3）中所述煅烧时间为0.5~5.5小时，温度为750~1250℃。
7.根据权利要求1所述的利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法，其特征在于，步骤（4）中所述磷石膏和水泥煅烧粗料的质量比为1.5~4.5:100。
8.根据权利要求1所述的利用锂渣和二次铝灰制备地质聚合硫铝酸盐水泥的方法，其特征在于，步骤（4）中所述研磨时间为0.5~4.5小时。
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