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利用氯化法锂云母提锂渣烧制轻质陶粒的研究

曾传林  
【摘要】:江西具有丰富的锂云母伴生矿资源,国内最大的锂加工企业江西赣锋锂业股份有限公司开发的“食盐压煮法锂云母提锂及制备系列锂盐新工艺”旨在对江西锂云母矿资源加以规模化开发和利用,但是矿物提锂会产生大量的固体废渣,对这些废渣的有效综合利用是决定矿物提锂技术成败的关键。 本文以江西赣锋锂业股份有限公司的食盐压煮法锂云母提锂渣(以下简称压浸锂渣)为主要原料,配掺粘土和膨润土等原料,采用正交试验优化配方和工艺条件,烧制出了物理力学性能符合国家标准GB/T17431.1-1998《轻集料及其试验方法》要求的普通轻粗集料600级优等品建材陶粒。 正交试验结果表明,制备锂渣陶粒的适宜配料方案(质量百分比)为:压浸锂渣60%,膨润土10%,粘土30%;适宜的煅烧热工制度为:预热温度400℃,预热时间30mmin,烧结温度1080℃,烧结时间15mmin。单因素试验表明,锂渣陶粒的筒压强度、堆积密度均随烧结温度的升高呈先增大后减小的趋势,在1050℃时筒压强度最大,在950℃时堆积密度最大,吸水率随烧结温度的升高前期变化不明显,至1000℃后急剧下降,在1100℃时吸水率达到最低值。 X射线衍射分析表明,锂渣陶粒的物相以石英和莫来石相为主,含有少量的钙长石和赤铁矿及一定数量的玻璃体;扫描电镜观察发现,陶粒表面光滑少孔,内部包含有大量的均匀且少连通的蜂窝状微孔,这一结构特征使锂渣陶粒具有轻质高强低吸水率的特点,从而具备保温、隔热、隔声等优良性能。 原料配料中压浸锂渣的利用量高达60%,因此可大量利用提锂工艺产生的压浸渣,使矿物提锂完全实现清洁生产,该项目成果的应用对江西锂云母矿资源的高效利用、节约能源和环境保护都具有重要意义,社会效益十分显著。技术经济分析表明,由于大量利用工业废渣,除原料成本降低外,还可享受国家税收优惠政策,因而也可取得显著的经济效益。


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