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鋰渣在水泥行業(yè)的建材資源化利用

來源:徐榮 日期:2025-03-04 訪問量:1884 次
?第七屆替代燃料與固廢建材資源化利用宣傳海報(bào)

? ? 鋰渣是鋰礦石提取鋰(如碳酸鋰、氫氧化鋰等)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣,主要成分為二氧化硅(SiO?)、氧化鋁(Al?O?)、氧化鈣(CaO)等,可能含有少量鋰、鉀、鈉等堿金屬氧化物。每生產(chǎn)1噸鋰鹽,產(chǎn)生8-10噸鋰渣,2024年我國鋰渣產(chǎn)生量已超過1500萬噸。新環(huán)保政策下,鋰渣已不允許填埋和露天堆放,鋰渣的資源化利用成為環(huán)保和資源循環(huán)的重要課題,而其在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用具有顯著的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)潛力。

鋰渣

鋰渣在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用途徑

  1. 作為混合材降低熟料系數(shù)

? ? 鋰渣中的無定形SiO?和Al?O?具有火山灰活性,可與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣(Ca(OH)?)反應(yīng),生成水化硅酸鈣(C-S-H)和水化鋁酸鈣(C-A-H),提升水泥后期強(qiáng)度和耐久性??刹糠痔娲勖夯摇⒌V渣或火山灰等常規(guī)混合材(摻量通常為5%~20%),降低水泥生產(chǎn)成本及碳排放。

? ?2.作為替代原料降低生料天燃礦產(chǎn)消耗

? ? 鋰渣中的SiO?、Al?O?和少量堿性成分(如CaO、K?O)可作為水泥生料的硅鋁源,替代部分黏土或硅石,降低原料成本。鋰渣中的堿金屬(如K、Na)可能降低熟料燒成溫度(約50~100℃),具有助熔作用,可減少燃料消耗和CO?排放。鋰元素(Li?O)可能促進(jìn)熟料礦物(如C?S、C?S)的形成,縮短燒成時(shí)間并優(yōu)化熟料性能。

? 江西、四川等鋰礦資源豐富地區(qū)的水泥廠已開展鋰渣摻用試驗(yàn),摻量10%~15%時(shí)水泥性能達(dá)標(biāo)。未來鋰電、建材跨行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同利廢將是重要發(fā)展趨勢(shì)。

鋰渣對(duì)水泥性能的潛在影響
正面影響:1.提高抗硫酸鹽侵蝕性:鋰渣中的鋁相可形成致密結(jié)構(gòu),抑制硫酸鹽侵蝕。海洋工程領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。

2.降低水化熱:摻入鋰渣可減少水泥早期水化熱,適用于大體積混凝土工程。

3.改善流動(dòng)性:鋰渣顆粒較細(xì)(通常<45μm),可優(yōu)化水泥顆粒級(jí)配,提升漿體流變性。

負(fù)面影響:

1.凝結(jié)時(shí)間延長:過量鋰渣可能因堿含量高導(dǎo)致緩凝,需通過石膏摻量或激發(fā)劑調(diào)整。

?2.強(qiáng)度波動(dòng):鋰渣活性受來源和處理工藝(如煅燒、粉磨)影響較大,需控制摻量和預(yù)處理?xiàng)l件。

目前行業(yè)正在研究通過機(jī)械粉磨(提高比表面積)、煅燒(激活惰性成分)或化學(xué)激發(fā)(如硫酸鹽激發(fā))等提升鋰渣活性,實(shí)現(xiàn)揚(yáng)長避短。

? ? 由建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所、中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工程技術(shù)分會(huì)主辦的:第七屆替代燃料與固廢建材資源化利用技術(shù)交流大會(huì):將于6月26-28日在南京召開。會(huì)議將圍繞工業(yè)固廢、農(nóng)業(yè)固廢、建筑固廢、礦業(yè)固廢、市政固廢、危險(xiǎn)廢物等的替代燃料及建材資源化利用開展深入技術(shù)交流與展覽展示,歡迎大家屆時(shí)參會(huì)交流。

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