專利名稱：鋰渣作為促凝劑在低堿硫鋁酸鹽水泥中的應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水泥行業的促凝劑技術，具體的說是一種將鋰渣作為促凝劑在低堿硫招酸鹽水泥中的應用。
背景技術：
碳酸鋰渣(鋰渣)是硫酸法生產碳酸鋰時所產生的廢渣，每生產I噸碳酸鋰要排出8 10噸鋰渣，鋰鹽廠每年都要排放大量鋰渣，占用大量用地，污染環境。還沒有見鋰渣直接用于生產水泥的報道。
發明內容
本發明的目的是為了克服硫鋁酸鹽水泥生產中促凝劑價格昂貴、成本高的難題，提供了一種用鋰渣作為促凝劑生產低堿硫鋁酸鹽水泥的方法，而且能夠消解工業固體廢料、發展循環經濟。本發明所采用的技術方案如下
鋰渣作為促凝劑在低堿硫鋁酸鹽水泥中的應用，其特征在于在低堿硫鋁酸鹽水泥磨料配料時，摻入1%_5%的鋰渣作促凝劑，再磨粉成水泥成品。所述鋰渣為生產碳酸鋰所產生的廢渣，其化學成分包含SiO2 35 38%;Ca0
10 15% ；A1203 30 35% ；Fe203 0. 4 0. 6% ；MgO 0. 2 0. 4% ；Li02 0. 15 0. 25%。在低堿硫鋁酸鹽熟料中鋰渣摻入量為3%時效果最佳。硫鋁酸鹽水泥的水化歷程與硅酸鹽水泥的水化歷程類似，在加水后先出現一個初始的潤濕峰，然后進入誘導期，誘導期結束后進入水化加速期，并逐漸過渡到水化減速期。其早期主要的水化產物是AFt和I型CSH凝膠。由于硫鋁酸鹽水泥中C4A3S的含量和水化速率都大于C2S,所以早期的水化產物主要是AFt，因此，凡是能促進AFt生成的物質均可加速硫鋁酸鹽水泥的凝結。C4A3S+2CSH2+34H — AFt+2AH3 (gel)
C2S+2H— CSH (I)+CH
AH3 (gel)+3CH=3CSH2+20H —AFt
在C4A3S晶體中，Al3+是以Al-O四面體存在的，而AFt晶體中Al3+是以Al-O八面體存在的，因此，由C4A3S通過液相反應水化形成AFt的過程，就是四配位的Al3+向六配位的Al3+的轉化過程。同時，AFt形成是Al-O八面體[Al (OH)6]3-與鈣多面體交替排列形成多面柱，然后S042_進入柱間溝槽平衡正電荷的過程，其中形成速率最慢的[A1(0H)6]3_八面體形成過程是AFt形成的控制過程。因此，能加速Al-O八面體[A1(0H)6]3_形成和聚合的物質均能加速硫鋁酸鹽水泥的凝結。摻入Li2CO3時，在水化過程中，它會和硫鋁酸鹽水泥水化過程中生成的Ca(OH)2反應，生成LiOH,反應式如下
Li2C03+Ca (OH) 2 — 2Li0H+CaC03
鋰化合物的加入可提高硫鋁酸鹽水泥水化環境的堿度，OH_可取代Al3+周圍的水分子，促進鋁的溶解，降低[Al(OH)6]3-八面體成核的自由能和晶核的臨界尺寸，使得晶核的生成速率增大，該效應有利于[Al(OH)6]3-八面體的形成。同時，LiOH是強堿，在水中解離后產生的Li+可與0H_形成四配位結構，該四配位結構可促進[Al(OH) 6]3_八面體的聚合。本發明提供的上述鋰渣中含有少量碳酸鋰，作為促凝劑的應用，來完全取代價格昂貴的碳酸鋰，以降低水泥成本、提高產品質量、節約礦業資源、消解工藝廢料，為發展循環經濟開辟了新途徑。同時還達到了消解工業固體廢料、保護環境的目的。
圖I為低堿硫鋁酸鹽水泥生產流程圖。
具體實施例方式 為進一步說明本發明內容，結合實施實例進行詳細說明。實驗一、鋰渣不同摻加量與空白樣的對比實驗
表I、本發明低堿硫鋁酸鹽水泥配比
權利要求
1.鋰渣作為促凝劑在低堿硫鋁酸鹽水泥中的應用，其特征在于在低堿硫鋁酸鹽水泥磨料配料時，摻入1%-5%的鋰渣作促凝劑，再磨粉成水泥成品。
2.如權利要求I所述的鋰渣作為促凝劑在低堿硫鋁酸鹽水泥中的應用，其特征在于所述鋰渣為生產碳酸鋰所產生的廢渣，其化學成分包含=SiO2 35 38% ；CaO 10 15% ；A120330 35% ；Fe203 O. 4 O. 6% ；MgO O. 2 O. 4% ；Li02 O. 15 O. 25%。
3.如權利要求I所述的鋰渣作為促凝劑在低堿硫鋁酸鹽水泥中的應用，其特征在于在低堿硫招酸鹽熟料中鋰洛摻入量為3%。
全文摘要
本發明涉及一種水泥行業的促凝劑技術，具體的說是鋰渣作為促凝劑在低堿硫鋁酸鹽水泥中的應用，在低堿硫鋁酸鹽熟料中摻入1%-5%的鋰渣作促凝劑，鋰渣化學成分包含SiO235～38%；CaO10～15%；Al2O330～35%；Fe2O30.4～0.6%；MgO0.2～0.4%；LiO20.15～0.25%。鋰渣摻入量為3%時效果最佳。本發明用鋰來完全取代價格昂貴的碳酸鋰，以降低水泥成本、提高產品質量、節約礦業資源、消解工藝廢料，為發展循環經濟開辟了新途徑。同時還達到了消解工業固體廢料、保護環境的目的。
文檔編號C04B22/06GK102775086SQ20121028573
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年8月13日
發明者孫建成, 朱應新, 李金鋒, 田建偉, 賈正玉 申請人:曲阜中聯水泥有限公司