Обычно основными фазами сподуменового литиевого шлака являются сподумен, гипс и кварц. Среди них сподумен является основной минеральной фазой в процессе извлечения лития, в то время как кварц является парагенетическим минералом сподумена, а гипс в основном получается в результате реакции известнякового порошка и серной кислоты.
Обычно основными фазами литиевого слюдяного литиевого шлака являются голубые сферулы, гипс, кварц, флюорит и альбит. Среди них голубые сферулы, кварц, альбит и флюорит являются парагенетическими минералами сподумена, а гипс в основном получается в результате реакции известнякового порошка и серной кислоты.
Поэтому по сравнению со сподуменовым литиевым шлаком состав литиевого слюдяного литиевого шлака более сложный.
С точки зрения физических свойств разница в плотности между литиевой слюдой и сподуменовым литиевым шлаком невелика. Удельная площадь поверхности литий-слюдяного литиевого шлака меньше, чем у сподумен-литиевого шлака, когда он измельчается в течение короткого времени, но по мере увеличения времени измельчения удельная площадь поверхности литий-слюдяного литиевого шлака будет больше, чем у сподумен-литиевого шлака. Чем короче время измельчения литий-слюдяного литиевого шлака, тем выше его активность. Сподумену необходимо увеличить время измельчения для повышения его активности, а активность кратковременного измельчения также ниже, чем у литиевого слюдяного литиевого шлака.
Кроме того, по сравнению с традиционными твердыми отходами с фиксированным составом, такими как шлак и летучая зола, состав литиевого шлака более сложный. Например, литиевый шлак содержит больше ионов щелочных металлов, таких как K и Na, и обычно содержит 5%-30% элементов S.
Обработка и утилизация литиевого шлака
1. Обогащение и утилизация бериллия, таллия, фтора, рубидия и цезия
Промышленная добыча бериллия в основном осуществляется путем высокотемпературной плавки, закалки в воде или добавления щелочных веществ для сплавления и разрушения кристаллической структуры минерала, а затем растворения его серной кислотой и обогащения органическими растворителями, однако традиционные органические растворители представляют серьезную опасность для окружающей среды. По сравнению с бериллием, таллий в литиевой руде после процесса обогащения в основном находится в форме TI2O, TIOH, TI2SO4 и т. д.
Для использования ресурсов элементов рубидия и цезия в литиевом шлаке процесс обжига-выщелачивания используется для обработки смешанного раствора солей рубидия и цезия, а затем смесь рубидия и цезия обрабатывается процессом осаждения, а смесь рубидия и цезия обрабатывается для получения высококонцентрированного смешанного раствора солей рубидия и цезия, а затем осадок рубидия и осадок цезия получаются путем ступенчатого осаждения, а осадок рубидия и осадок цезия обрабатываются для получения хлорида рубидия и хлорида цезия. Хлорид рубидия и хлорид цезия также могут быть дополнительно обработаны для получения карбоната рубидия и карбоната цезия.
Для использования фтора фтор, содержащийся в литиевой слюде, может быть использован для разрушения его собственной структуры. По сравнению с прямым нагревом двухступенчатая термообработка позволяет более эффективно удалять фтор и непрореагировавшую серную кислоту, а также создавать систему извлечения и циркуляции фтора.
2. Использование в качестве строительных материалов
Цемент: состав литиевого шлака аналогичен глинистому сырью для обжига цемента. Поэтому технически возможно использовать шлак отходов литиевой руды для замены части глины при приготовлении цементного клинкера. В зависимости от литиевых минералов и процессов извлечения лития химический состав литиевой слюды и шлака отходов извлечения лития сподумена сильно различается.
Бетон: использование литиевого шлака для замены части цемента в качестве добавки к бетону может потребляться в больших масштабах и снижать нагрузку на окружающую среду, вызванную производством цемента, лучше отвечая требованиям устойчивого развития.
Керамика: изготовление пенокерамики с использованием промышленных отходов в качестве сырья является основным направлением в области использования ресурсов. Литиевый шлак является типичным твердым сырьем с высоким содержанием кремния, алюминия и щелочи.
Геополимеры: Химический состав литиевого шлака аналогичен составу летучей золы и может использоваться в качестве кремний-алюминиевого прекурсора для однокомпонентных геополимеров.
Стеновые материалы: Применение литиевого шлака в стеновых материалах в основном включает необожженный кирпич и строительный керамзит. Среди них необожженный кирпич обладает характеристиками высокой прочности и долговечности и может эффективно потреблять литиевый шлак.