一种锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法与流程

本发明涉及水稳材料制备领域，尤其涉及一种锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法。

背景技术：

1、水稳层是水泥稳定碎石层的简称，即采用水泥固结级配碎石，通过压实，养护完成。水稳层具有较高的强度、刚度、稳定性，对于沥青路面来讲，水稳层是整个道路结构的主要承重层，是保障整个道路结构稳定性的重要结构，可以将道路的垂直荷载有效地传递给路基。水泥稳定碎石作为半刚性材料被广泛用于我国高等级公路的基层和底基层，水泥稳定碎石基层具有较高的强度、板体性好、承载能力强及抗变形能力强等特点，比较适用于我国的重载交通状况，并且水泥稳定碎石基层材料的来源广泛，所以目前我国绝大多数的高等级公路基层都是水泥稳定碎石材料，因此各种水稳层材料的制备成为了国内外研究的热点方向。

2、锂渣是锂辉石和锂云母提锂及其化合物过程中产生的废渣，其sio2和al2o3含量达70％。因残留的化学物质，锂渣堆放和填埋威胁着周边环境，也造成铝硅酸盐矿物资源的浪费。现有的方式一般都是直接将锂渣作为水稳层材料进行制备，此种制备方式因锂渣的化学物质仍残留在水稳层中，而造成了锂渣中残留硅铝酸盐矿物资源的浪费，并且锂渣中的有害物可能限制其在水稳材料中的掺量，并影响材料的化学稳定性。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法，旨在解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提出的一种锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法包括：

3、将锂渣进行粉碎；

4、将含硫酸物料与粉碎后的锂渣混合，得到浆化混料；

5、在150～500℃下焙烧，进行化学改性，得到焙烧渣；

6、向焙烧渣中加入含活性氧化铝物料，得到混料；

7、混料经水浸、过滤，得到浸出渣和浸出液；

8、烘干所述浸出渣，加入激发剂后进行粉磨，最后得到脱毒锂渣；

9、按照如下质量份将水泥4％-6％、脱毒锂渣32％-36％、粗集料30-35％、细集料20-24％、固化剂1％-1.5％以及干重质量的4-6％的水进行混合制备成水稳材料。

10、在一实施例中，所述锂渣、含硫酸物料、含活性氧化铝物料按百分比计，分别为60％～80％、5％～20％、10％～25％。

11、在一实施例中，所述含硫酸物料为质量分数至少为70％的浓硫酸。

12、在一实施例中，所述含活性氧化铝物料为氢氧化铝或煅烧高岭土。

13、在一实施例中，所述激发剂包括12％-25％的石膏、14％-18％的生石灰、10％-15％的水玻璃以及6％-13％的碳酸钠，所述激发剂加入量为锂渣的0.1％～0.5％。

14、在一实施例中，粉磨后的脱毒锂渣的比表面积为550m2/kg～700m2/kg。

15、在一实施例中，所述粗集料为碎石或钢渣粗骨料。

16、在一实施例中，所述细集料为天然砂或人工砂。

17、在一实施例中，所述固化剂包括20％-30％的硅酸钠、20％-30％的磷石膏、15％-20％的氯化钙、15％-20％的氧化镁。

18、在一实施例中，所述锂渣的含水率为0～25％。

19、本发明的技术方案中，锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法包括：

20、将锂渣进行粉碎；

21、将含硫酸物料与粉碎后的锂渣混合，得到浆化混料；

22、在150～500℃下焙烧，进行化学改性，得到焙烧渣；

23、向焙烧渣中加入含活性氧化铝物料，得到混料；

24、混料经水浸、过滤，得到浸出渣和浸出液；

25、烘干所述浸出渣，加入激发剂后进行粉磨，最后得到脱毒锂渣；

26、按照如下质量份将水泥4％-6％、脱毒锂渣32％-36％、粗集料30-35％、细集料20-24％、固化剂1％-1.5％以及干重质量的4-6％的水进行混合制备成水稳材料。

27、本申请通过加入含活性氧化铝物料对锂渣进行无害化处理，改善锂渣水化活性低，碱含量高及成分波动大等问题，通过激发剂，生成更多的凝胶结构，实现锂渣资源化、高性能化及无害化利用。

28、通过固液均相反应将含硫酸物料与锂渣混合，有效降低了焙烧温度，实现高效率的有价元素浸出和解毒，含活性氧化铝物料可以针对特定的有害成分进行选择性吸附，减少锂渣中的污染物含量，同时简化处理流程，降低环境影响，并提高锂渣的资源化利用。

29、通过使锂渣和含活性氧化铝物料混合，进一步激活锂渣中原有的氧化铝，且活性氧化铝的多孔性有助于改善锂渣的孔隙结构，从而提高其在水稳层中的排水性和透气性，进一步提高水稳材料的化学稳定性和耐腐蚀性。

30、在有效提高水稳层质量的情况下，有效利用了锂渣资源，提高了资源利用率，配合激发剂和固化剂，可以有效提升水稳层混凝土的力学强度和耐腐蚀性。

技术特征：

1.一种锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法，其特征在于，所述锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法包括：

2.根据权利要求1所述的锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法，其特征在于，所述锂渣、含硫酸物料、含活性氧化铝物料按百分比计，分别为60％～80％、5％～20％、10％～25％。

3.根据权利要求1所述的锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法，其特征在于，所述含硫酸物料为质量分数至少为70％的浓硫酸。

4.根据权利要求1所述的锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法，其特征在于，所述含活性氧化铝物料为氢氧化铝或煅烧高岭土。

5.根据权利要求1所述的锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法，其特征在于，所述激发剂包括12％-25％的石膏、14％-18％的生石灰、10％-15％的水玻璃以及6％-13％的碳酸钠，所述激发剂加入量为锂渣的0.1％～0.5％。

6.根据权利要求1所述的锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法，其特征在于，粉磨后的脱毒锂渣的比表面积为550m2/kg～700m2/kg。

7.根据权利要求1所述的锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法，其特征在于，所述粗集料为碎石或钢渣粗骨料。

8.根据权利要求1所述的锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法，其特征在于，所述细集料为天然砂或人工砂。

9.根据权利要求1所述的锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法，其特征在于，所述固化剂包括20％-30％的硅酸钠、20％-30％的磷石膏、15％-20％的氯化钙、15％-20％的氧化镁。

10.根据权利要求所述的锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法，其特征在于，所述锂渣的含水率为0～25％。

技术总结本发明公开一种锂渣无害化处理及处理后的锂渣制备水稳材料的方法，其包括将锂渣进行粉碎；将含硫酸物料与粉碎后的锂渣混合，得到浆化混料；焙烧，进行化学改性，得到焙烧渣；向焙烧渣中加入含活性氧化铝物料，得到混料；混料经水浸、过滤，得到浸出渣和浸出液；烘干所述浸出渣，加入激发剂后进行粉磨，最后得到脱毒锂渣。再通过脱毒锂渣制备水稳材料。本申请在有效提高水稳层质量的情况下，有效利用了锂渣资源，提高了资源利用率，配合激发剂和固化剂，可以有效提升水稳层混凝土的力学强度和耐腐蚀性。技术研发人员：魏冬冬,陈凯,吕挺,姚丽,周慧,潘蕊,廖新,帅勇,黄小宇,廖强,肖振,丁强,张辉受保护的技术使用者：宜丰九岭锂业有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6