本發明涉及混凝土材料，尤其是一種混凝土用鋰渣漿及其應用。

背景技術：

1、鋰渣是通過鋰輝石經過高溫焙燒后再利用硫酸法生產碳酸鋰過程中的副產品，其主要成分sio2、al2o3、cao。如不資源化綜合利用，就屬固廢物資，會產生二次污染。為了滿足全球向低碳未來發展的需求，鋰作為再生能源，持續儲能及蓄能設備中最具潛力的材料而備受青睞，預計2050年鋰產量將同比2018年增長5倍。我國作為鋰鹽主要戰略國家之一，隨著鋰鹽應用市場的擴大和需求量的快速增長，鋰渣的排放量也大幅增加。按照目前的提鋰工藝水平，每生產1噸鋰產品將會產生8-10噸鋰渣。大量的鋰渣露天堆積或填滿占用大量土地，對環境造成嚴重危害，同時也會抑制鋰鹽作為清潔能源的可持續發展。

2、目前的應用場景主要有水泥熟料的原材料、混凝土的摻合料等。在作為混凝土的摻合料應用時存在以下問題亟待解決：1、鋰渣的so3含量較高，最高可達15％以上；2、原狀鋰渣含水率為20％左右，且鋰渣為多孔結構，若是烘干制成鋰渣粉，烘干和粉磨能耗高；3、原狀鋰渣因其多孔結構，需水量高，對外加劑吸附作用強，直接作為摻合料使用時，外加劑摻量提升大，經時損失明顯。混凝土中摻鋰渣可以起到改善混凝土孔結構、降低混凝土收縮和滲透性，以及提高混凝土彈性模量等作用。但是鋰渣在水泥混凝土中應用時，存在含水率較高、需水量高以及后期活性較低等問題，限制了鋰渣在水泥混凝土中的應用。

技術實現思路

1、本發明所要解決的技術問題是提供一種混凝土用鋰渣漿，以解決現有鋰渣作為混凝土的摻合料時因so3、堿含量較高，及多孔結構導致摻鋰渣混凝土的外加劑摻量變化大，進而影響混凝土性能的問題。

2、本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種混凝土用鋰渣漿，按重量100份計，由以下組分組成：鋰渣50份，水35～60份，分散劑0.5～1份，穩定劑0.1～0.5份；

3、所述鋰渣為為改性鋰渣，其改性方法為：

4、s1:在室溫下，用水或稀酸溶液對原狀鋰渣進行預浸，得到預浸鋰渣；所述原狀鋰渣為鋰輝石經硫酸提鋰工藝后產生的固體廢棄物，其中鋰含量≥0.2％，so3≤10％；

5、s2:在25℃～60℃的溫度下，對預浸鋰渣加酸溶出處理，然后固液分離，得到酸溶出渣和富鋰溶液；所述酸為質量百分比濃度為3％～10％的稀硫酸溶液；

6、s3:在室溫下，對所述酸溶出渣進行水洗，然后固液分離，得到改性鋰渣和稀酸溶液；

7、所述分散劑為聚羧酸系減水劑；

8、所述穩定劑為十二烷基磺酸鈉、硅酸鋁、羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素中的一種或幾種的混合物。

9、進一步的，所述s3所得的稀酸溶液2≤ph≤5，返回s1對原狀鋰渣進行預浸。

10、進一步的，所述s1中原狀鋰渣︰稀酸液＝1︰1，預浸時間1小時。

11、進一步的，所述s2加酸溶出時間為3～8h，攪拌速率為2～6r/min。

12、進一步的，所述s3固液分離的方法為壓濾、抽濾或離心。

13、進一步的，所述原狀鋰渣為鋰輝石經過高溫焙燒后再利用硫酸法生產碳酸鋰過程中的副產品，其中sio2、al2o3和fe2o3的質量分數≥60％，so3的質量分數≤10％，li2o的質量分數≥0.25％。

14、進一步的，所述穩定劑由質量比為3︰5︰2的十二烷基磺酸鈉、硅酸鋁、羥丙基甲基纖維素混合制成。

15、進一步的，所述聚羧酸系減水劑含固量為9％～13％。

16、進一步的，所述混凝土用鋰渣漿由以下方式制得：將改性鋰渣、水與分散劑混合均勻，攪拌20～40min后，加入穩定劑后攪拌20～40min，即得混凝土用鋰渣漿。

17、以上所述的一種混凝土用鋰渣漿在混凝土中的應用，所述混凝土用鋰渣漿的用量為鋰渣漿折固后的質量占混凝土中水泥用量的15％～30％。

18、本發明的有益效果是：本發明的通過將鋰渣制備為鋰渣漿，對鋰渣進行均化，避免了因鋰渣內有害物質分布不均勻帶來的質量風險，解決了因鋰渣中的多孔結構導致的需水量高的問題，同時提高了所制備的混凝土的工作性和保坍性；

19、避免了將鋰渣烘干、磨細帶來的能耗，實現了鋰渣的高值化和大規模利用，原狀鋰渣改性過程中得到的富鋰溶液可用于制備碳酸鋰；制得的鋰渣漿較原狀鋰渣用于混凝土中的摻量可提升15％～20％。

技術特征：

1.一種混凝土用鋰渣漿，其特征在于，按重量100份計，由以下組分組成：鋰渣50份，水35～60份，分散劑0.5～1份，穩定劑0.1～0.5份；

2.根據權利要求1所述的一種混凝土用鋰渣漿，其特征在于：所述s3所得的稀酸溶液2≤ph≤5，返回s1對原狀鋰渣進行預浸。

3.根據權利要求2所述的一種混凝土用鋰渣漿，其特征在于：所述s1中原狀鋰渣︰稀酸液＝1︰1，預浸時間1小時。

4.根據權利要求1所述的一種混凝土用鋰渣漿，其特征在于：所述s2加酸溶出時間為3～8h，攪拌速率為2～6r/min。

5.根據權利要求1所述的一種混凝土用鋰渣漿，其特征在于：所述s3固液分離的方法為壓濾、抽濾或離心。

6.根據權利要求1所述的一種混凝土用鋰渣漿，其特征在于：所述原狀鋰渣為鋰輝石經過高溫焙燒后再利用硫酸法生產碳酸鋰過程中的副產品，其中sio2、al2o3和fe2o3的質量分數≥60％，so3的質量分數≤10％，li2o的質量分數≥0.25％。

7.根據權利要求1所述的一種混凝土用鋰渣漿，其特征在于：所述穩定劑由質量比為3︰5︰2的十二烷基磺酸鈉、硅酸鋁、羥丙基甲基纖維素混合制成。

8.根據權利要求1所述的一種混凝土用鋰渣漿，其特征在于：所述聚羧酸系減水劑含固量為9％～13％。

9.根據權利要求1所述的一種混凝土用鋰渣漿，其特征在于：所述混凝土用鋰渣漿由以下方式制得：將改性鋰渣、水與分散劑混合均勻，攪拌20～40min后，加入穩定劑后攪拌20～40min，即得混凝土用鋰渣漿。

10.權利要求1所述的一種混凝土用鋰渣漿在混凝土中的應用，其特征在于：所述混凝土用鋰渣漿的用量為鋰渣漿折固后的質量占混凝土中水泥用量的15％～30％。

技術總結
本發明公開了一種混凝土用鋰渣漿，按重量100份計，由以下組分組成：鋰渣50份，水35～60份，分散劑0.5～1份，穩定劑0.1～0.5份；所述鋰渣為為改性鋰渣，其改性方法為：S1:在室溫下，用水或稀酸溶液對原狀鋰渣進行預浸，得到預浸鋰渣；對預浸鋰渣加酸溶出處理，然后固液分離，得到酸溶出渣和富鋰溶液；所述酸為質量百分比濃度為3％～10％的稀硫酸溶液；S3:在室溫下，對所述酸溶出渣進行水洗，然后固液分離，得到改性鋰渣和稀酸溶液。本發明的通過將鋰渣制備為鋰渣漿，對鋰渣進行均化，避免了因鋰渣內有害物質分布不均勻帶來的質量風險，解決了因鋰渣中的多孔結構導致的需水量高的問題，同時提高了所制備的混凝土的工作性和保坍性。

技術研發人員：孫遠松,黃加寶,曹偉達,韓建國,江林,鄧燚,李俊,諶軍
受保護的技術使用者：成都宏基建材股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/6