[发明专利]一种锂渣掺合料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种锂渣掺合料及其制备方法和应用，按质量百分数计，该锂渣掺合料的原料组成为：铝硅酸盐型锂渣粉：60％‑80％，硫酸盐型锂渣粉：19.5％‑39.9％，促进剂：0.1％‑0.5％。本发明的锂渣掺合料以铝硅酸盐型锂渣粉和硫酸盐型锂渣粉为主要原料，采用粉磨工艺，提高其细度，促进了锂渣粉中硅、铝、硫酸根离子的溶出，进而有利于促进水泥基材料中生成更多的Friedel盐(FS，3CaO·Al₂O₃·CaCl₂·10H₂O)和C‑S‑H凝胶，从而加速其对氯离子的固化能力，而C‑S‑H凝胶量的增多，有利于提高硬化水泥基材料的致密度，从而进一步减少基体中有害自由氯离子对结构的破坏，并提高水泥基材料的力学性能。

技术领域

本发明涉及掺合料技术领域，特别涉及一种锂渣掺合料及其制备方法和应用。

背景技术

海洋是一个复杂、恶劣的自然腐蚀环境。随着海洋资源的不断开发和沿海地区经济的快速发展，大量海洋结构工程建成并投入使用，且建设速度和规模逐年增加。这些在建和已建的重点海洋工程大多是钢筋混凝土结构，其无时无刻不遭受恶劣海洋环境的侵蚀，尤其是氯离子的侵蚀，会对钢筋造成严重的锈蚀，使得使用寿命大大降低。每年由氯离子侵蚀造成的钢筋混凝土结构耐久性问题给社会带来了巨大的经济损失。因此，如何降低自由氯离子在钢筋混凝土结构中的含量，这对钢筋混凝土结构耐久性产生至关重要的影响。

传统的对抗氯离子侵蚀的方法主要是加入阻锈剂，阻止氯离子对钢筋的破坏，而阻锈剂的加入，一方面，会对结构产生不利的影响，另一方面，会增加成本；对抗氯离子侵蚀的另一主要方法是优化孔结构，这势必会造成水泥使用量的提高或者加入其它外加剂，增加使用成本。

锂辉石经过1200℃高温煅烧后，加入浓硫酸焙烧，经充分反应，酸化后的酸化料，加入清水洗水，并用单飞粉(CaCO₃)中和残酸，得到料浆，料浆搅拌浸出的得到浸出液进行下一步处理，剩下的便是浸出渣锂渣。锂渣粉很细，外排堆放对周边环境粉尘污染严重且占用大量土地。

因此，开发一种锂渣粉制品用于钢筋混凝土的抗氯离子侵蚀，具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种锂渣掺合料，以解决现有锂渣资源化利用率低、钢筋混凝土抗氯离子侵蚀成本高的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种锂渣掺合料，按质量百分数计，所述锂渣掺合料的原料组成为：铝硅酸盐型锂渣粉：60％-80％，硫酸盐型锂渣粉：19.5％-39.9％，促进剂：0.1％-0.5％。

可选地，所述铝硅酸盐型锂渣粉的粒径小于75μm；所述硫酸盐型锂渣粉的粒径小于75μm。

可选地，按质量百分数计，所述促进剂包括60％-70％三异丙醇胺和30％-40％三乙醇胺。

可选地，所述铝硅酸盐型锂渣粉中三氧化硫的含量小于10％，MgO的含量小于1％，氧化硅和氧化铝的总含量大于70％。

可选地，所述硫酸盐型锂渣粉中三氧化硫的含量为30％-40％，氯离子的含量小于1％，MgO的含量小于1％。

本发明的第二目的在于提供一种制备上述锂渣掺合料的方法，该制备方法包括以下步骤：

将所述铝硅酸盐型锂渣粉、所述硫酸盐型锂渣粉、所述促进剂混合后，研磨，即得锂渣掺合料。

可选地，所述研磨的研磨时间为3-5min。

本发明的第三目的在于提供一种上述锂渣掺合料在水泥基材料氯离子固化中的应用，在该应用中，所述水泥基材料包括水泥；所述锂渣掺合料等量取代15～45％的所述水泥。

相对于现有技术，本发明所述的锂渣掺合料具有以下优势：