通常,鋰輝石鋰渣的主要物相是鋰輝石、石膏和石英。其中,鋰輝石是提鋰過程中的主要礦相,而石英是鋰輝石的共生礦物,而石膏主要來自石灰石粉與硫酸的反應。
通常,鋰雲母鋰渣的主要物相為藍球、石膏、石英、螢石和鈉長石。其中藍球粒、石英、鈉長石、螢石等為鋰輝石的共生礦物,石膏主要由石灰石粉與硫酸反應而得。
因此,與鋰輝石鋰渣相比,鋰雲母鋰渣的成分更為複雜。
從物理性質來看,鋰雲母和鋰輝石鋰渣的密度差異並不大。鋰雲母鋰渣在短時間研磨時,其比表面積小於鋰輝石鋰渣,但隨著研磨時間的增加,鋰雲母鋰渣的比表面積會大於鋰雲母鋰渣。鋰雲母鋰渣的研磨時間越短,其活性越高。鋰輝石需要延長磨礦時間來提高其活性,短時間磨礦的活性也低於鋰雲母鋰渣。
此外,與礦渣、粉煤灰等傳統成分固定的固體廢棄物相比,鋰渣的成分更為複雜。例如,鋰渣中含有較多的K、Na等鹼金屬離子,通常含有5%-30%的S元素。
鋰渣處理及利用
1、鈹、鉈、氟、銣、銫的富集利用
工業上提取鈹多採用高溫熔化、水淬或添加鹼性物質熔融破壞礦物晶體結構,然後用硫酸溶解並用有機溶劑富集的方法進行,但傳統有機溶劑存在嚴重的問題。與鈹相比,經過選礦處理後的鋰礦石中的鉈多以TI2O、TIOH、TI2SO4等形式存在。
針對鋰渣中銣鹽混合溶液,再利用沉澱製程處理銣、銫混合物,得到銣、銫混合物。 ,然後分步沉澱得到銣沉澱物和銫沉澱物,將銣沉澱物和銫沉澱物處理得到氯化銣沉澱物和氯化銫沉澱物。氯化銣和氯化銫還可以進一步處理得到碳酸銣和碳酸銫。
對於氟的利用,可以利用鋰雲母中所含的氟來破壞自身的結構。與直接加熱相比,兩步驟熱處理可以更有效地去除氟和未反應的硫酸,並建立氟回收和循環系統。
2.作為建築材料的利用
水泥:鋰渣的成分與燒製水泥的黏土原料相似。因此,利用鋰礦廢渣取代部分黏土製備水泥熟料在技術上是可行的。根據鋰礦物和提鋰製程的不同,鋰雲母和鋰輝石提鋰廢渣的化學成分有很大差異。
混凝土:以鋰渣取代部分水泥作為混凝土外加劑,可大規模消耗,減輕水泥生產帶來的環境壓力,以更好地滿足永續發展的要求。
陶瓷:以工業廢棄物為原料製備泡沫陶瓷是資源利用領域的一個主要方向。鋰渣是典型的高矽、富鋁、富鹼固體廢棄物原料。
地質聚合物:鋰渣的化學成分與粉煤灰相似,可作為單組分地質聚合物的矽鋁前驅物。
牆體材料:鋰渣在牆體材料的應用主要包括免燒磚和建築陶粒。其中,免燒磚具有高強度、高耐久性的特點,並且可以高效消耗鋰渣。