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锂渣在水泥行业的建材资源化利用

来源:徐荣 日期:2025-03-04 访问量:1103 次
?第七届替代燃料与固废建材资源化利用宣传海报

? ? 锂渣是锂矿石提取锂(如碳酸锂、氢氧化锂等)过程中产生的工业废渣,主要成分为二氧化硅(SiO?)、氧化铝(Al?O?)、氧化钙(CaO)等,可能含有少量锂、钾、钠等碱金属氧化物。每生产1吨锂盐,产生8-10吨锂渣,2024年我国锂渣产生量已超过1500万吨。新环保政策下,锂渣已不允许填埋和露天堆放,锂渣的资源化利用成为环保和资源循环的重要课题,而其在水泥生产中的应用具有显著的技术和经济潜力。

锂渣

锂渣在水泥生产中的应用途径

  1. 作为混合材降低熟料系数

? ? 锂渣中的无定形SiO?和Al?O?具有火山灰活性,可与水泥水化产物氢氧化钙(Ca(OH)?)反应,生成水化硅酸钙(C-S-H)和水化铝酸钙(C-A-H),提升水泥后期强度和耐久性??刹糠痔娲勖夯摇⒖笤蚧鹕交业瘸9婊旌喜模ú袅客ǔN?%~20%),降低水泥生产成本及碳排放。

? ?2.作为替代原料降低生料天燃矿产消耗

? ? 锂渣中的SiO?、Al?O?和少量碱性成分(如CaO、K?O)可作为水泥生料的硅铝源,替代部分黏土或硅石,降低原料成本。锂渣中的碱金属(如K、Na)可能降低熟料烧成温度(约50~100℃),具有助熔作用,可减少燃料消耗和CO?排放。锂元素(Li?O)可能促进熟料矿物(如C?S、C?S)的形成,缩短烧成时间并优化熟料性能。

? 江西、四川等锂矿资源丰富地区的水泥厂已开展锂渣掺用试验,掺量10%~15%时水泥性能达标。未来锂电、建材跨行业产业链协同利废将是重要发展趋势。

锂渣对水泥性能的潜在影响
正面影响:1.提高抗硫酸盐侵蚀性:锂渣中的铝相可形成致密结构,抑制硫酸盐侵蚀。海洋工程领域应用前景广阔。

2.降低水化热:掺入锂渣可减少水泥早期水化热,适用于大体积混凝土工程。

3.改善流动性:锂渣颗粒较细(通常<45μm),可优化水泥颗粒级配,提升浆体流变性。

负面影响:

1.凝结时间延长:过量锂渣可能因碱含量高导致缓凝,需通过石膏掺量或激发剂调整。

?2.强度波动:锂渣活性受来源和处理工艺(如煅烧、粉磨)影响较大,需控制掺量和预处理条件。

目前行业正在研究通过机械粉磨(提高比表面积)、煅烧(激活惰性成分)或化学激发(如硫酸盐激发)等提升锂渣活性,实现扬长避短。

? ? 由建筑材料工业技术情报研究所、中国硅酸盐学会工程技术分会主办的:第七届替代燃料与固废建材资源化利用技术交流大会:将于6月26-28日在南京召开?;嵋榻乒ひ倒谭?、农业固废、建筑固废、矿业固废、市政固废、危险废物等的替代燃料及建材资源化利用开展深入技术交流与展览展示,欢迎大家届时参会交流。

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