一种工业副产物的综合利用方法
【专利摘要】本发明公开了一种工业副产物的综合利用方法，包括步骤：A、煅烧盐湖提锂副产镁渣，得到含有活性氧化镁的煅烧产物；B、将煅烧产物与盐湖提锂副产废盐酸混合，搅拌均匀形成氯氧镁水泥；其中，煅烧产物的份数为100份，废盐酸的份数为100～200份，上述份数均为质量份数。根据本发明的综合利用方法制备得到氯氧镁水泥具有高抗压强度的优点。根据本发明的工业副产物的综合利用方法，对盐湖提锂副产镁渣和废盐酸进行了二次利用，不仅减少了资源浪费和环境污染，同时，以其为氯氧镁水泥的制备原料，还降低了氯氧镁水泥的制备成本。
【专利说明】一种工业副产物的综合利用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑材料领域，具体地讲，涉及一种工业副产物的综合利用方法。
【背景技术】
[0002]锂是现代高科技产品不可或缺的重要原料，是一种重要的战略资源。锂主要存在于含锂的矿石和盐湖卤水中，我国盐湖卤水锂资源占全国锂资源总量的80%。目前，从盐湖卤水中提取碳酸锂的工艺技术，主要包括:吸附法、沉淀法、溶剂萃取法、煅烧法等。但无论采取哪种工艺，都会副产大量镁渣(主要包括氧化镁和氢氧化镁)，其中大量企业的副产镁渣的年产量数倍于产品碳酸锂。而由于锂、钙、镁、钠、硼等杂质分离困难，导致这些低品位的镁渣的用途十分有限。尽管在工业化生产线设计时曾设想利用副产镁渣制备纯度90%以上的高纯氧化镁或者高纯镁砂，但因杂质分离困难，所制备的高纯氧化镁和高纯镁砂很难达标，实际上导致了这类副产品的大量积压，并影响到了主导产品碳酸锂的正常生产。同时，在利用煅烧法进行盐湖提锂的过程中，还会产生十倍于碳酸锂产品产量的废盐酸。对于这种含杂质的镁渣及产生的废盐酸，若不加以利用，不仅浪费资源，而且污染盐湖环境、破坏自然资源。
【发明内容】
[0003]为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种工业副产物综合利用的方法，该方法可以工业副产物为原料来制备氯氧镁水泥，不仅达到了副产物的综合利用，减少了资源的浪费和环境的污染，同时还可降低氯氧镁水泥的制备成本。
[0004]为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案:
[0005]一种工业副产物的综合利用方法，其特征在于，包括步骤:A、煅烧盐湖提锂副产镁渣，得到煅烧产物；B、将所述煅烧产物与盐湖提锂副产废盐酸混合，搅拌均匀形成氯氧镁水泥；其中，所述煅烧产物的份数为100份，所述废盐酸的份数为100?200份，所述份数均为质量份数。
[0006]进一步地，步骤B还包括将所述煅烧产物和废盐酸与填料、外加剂、水中的至少一种混合。
[0007]进一步地，所述填料的份数为100?300份，所述外加剂的份数为0.05?3份，所述水的份数为I?100份；所述份数均为质量份数。
[0008]进一步地，在所述步骤A中，所述盐湖提锂副产镁渣的煅烧温度为400°C?600°C。
[0009]进一步地，在所述步骤A中，所述盐湖提锂副产镁渣的煅烧时间为3h?6h。
[0010]进一步地，在所述煅烧产物中，活性氧化镁的质量分数不低于60%。
[0011]进一步地,在所述步骤B中，所述废盐酸的质量分数为10%?35%。
[0012]进一步地，在所述步骤B中，所述填料包括粉煤灰、硅灰、矿渣中的至少一种。
[0013]进一步地，在所述步骤B中，所述外加剂包括柠檬酸、磷酸、磷酸盐中的至少一种。
[0014]进一步地，所述磷酸盐包括正磷酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐中的至少一种。
[0015]本发明的一种工业副产物的综合利用方法，将盐湖提锂副产镁渣和废盐酸作为制备氯氧镁水泥的原料，不仅对上述副产物得到了综合利用，同时还降低了氯氧镁水泥的制作成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为根据本发明的实施例的氯氧镁水泥的制备方法的流程图；
[0017]图2是根据本发明的实施例的另一氯氧镁水泥的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018]以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
[0019]根据本发明的一种工业副产物的综合利用方法，包括步骤:A、煅烧盐湖提锂副产镁渣，得到煅烧产物；B、将煅烧产物与盐湖提锂副产废盐酸混合，搅拌均匀形成氯氧镁水泥；其中，煅烧产物的份数为100份，废盐酸的份数为100?200份，上述份数均为质量份数。
[0020]其中，在煅烧产物中，活性氧化镁的含量不低于60% (wt% ) ο
[0021]具体地，上述盐湖提锂副产镁渣的煅烧温度为400°C?600°C，煅烧时间为3h?6h ;废盐酸的浓度为10%?35%
[0022]氯氧镁水泥的一般原料为氧化镁、氯化镁及水，氯氧镁水泥的制备过程可表示为:Mg0+MgCl2+H20 — M0C，其中，MOC表示氯氧镁水泥；但氧化镁与盐酸之间存在如下反应:MgO+HCl — MgCl2,因此，以氧化镁及盐酸为原料同样可制备氯氧镁水泥，而这一原理即促进了对于工业副产物中镁渣及废盐酸的回收综合利用。
[0023]同时，根据本发明的综合利用方法制备得到的氯氧镁水泥中还包括填料、外加剂、水中的至少一种。具体地，填料选自粉煤灰、硅灰、矿渣中的至少一种，其份数为100?300份；外加剂选自柠檬酸、磷酸、磷酸盐中的至少一种，其份数为0.05?3份，其中，磷酸盐可为正磷酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐中的至少一种；水的份数为I?100份。
[0024]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
[0025]实施例1
[0026]图1是根据本发明的实施例的氯氧镁水泥的制备方法的流程图。
[0027]参照图1，根据本发明的实施例的氯氧镁水泥的制备方法包括步骤:
[0028]在步骤110中，煅烧盐湖提锂副产镁渣，得到含有活性氧化镁的煅烧产物。
[0029]上述盐湖提锂副产镁渣来自青海中信国安科技发展有限公司(以下简称中信国安)和中国青海锂业有限公司(以下简称青海锂业)。为充分利用盐湖提锂副产镁渣，对中信国安和青海锂业在提锂之后的副产镁渣进行了 XRD分析。XRD分析结果表明，测得中信国安的镁渣主要包括氧化镁、氢氧化镁、硼酸镁；经定量分析，测得镁渣包括18%氧化镁、67%氢氧化镁和15%硼酸镁；经定性测定和定量分析，青海锂业的提锂副产镁渣包括86%氧化镁、9%碳酸锂、3%碳酸钙和2%氯化钠。同时，镁渣经过高温煅烧后获得的煅烧产物，其中活性氧化镁的含量均在60%以上。而活性氧化镁是氯氧镁水泥的主要原料之一，因此以中信国安和青海锂业为主的企业在提锂后的副产镁渣，经高温煅烧后含有活性氧化镁的煅烧产物可作为生产氯氧镁水泥的原料。
[0030]具体地，盐湖提锂副产镁渣的煅烧产物通过下述方法获得:将盐湖提锂副产镁渣置入马弗炉中，在600°C下煅烧3h得到煅烧产物；其中，活性氧化镁的含量不低于60%。煅烧装置不限于马弗炉，其他具有相似功能的设备均可。
[0031]在步骤120中，将煅烧产物、废盐酸和水混合搅拌均匀形成浆体。
[0032]具体地，以100份煅烧产物为基础，将其与20%的废盐酸150份及100份水进行混合，投入搅拌机中搅拌得到均匀的浆体；此处，因氯氧镁水泥作为一种建筑材料，水一般采用自来水即可，下述如无特别说明，水均可采用自来水。
[0033]经步骤110-120制备得到的氯氧镁水泥按照GB177-92方法测试，可知其3d抗压强度达到59MPa，28d抗压强度达到97MPa。
[0034]实施例2
[0035]图2是根据本发明的实施例的另一氯氧镁水泥的制备方法的流程图。
[0036]参照图2，根据本发明的实施例的另一氯氧镁水泥的制备方法包括步骤:
[0037]在步骤210中，煅烧盐湖提锂副产镁渣，得到含有活性氧化镁的煅烧产物。此处盐湖提锂副产镁渣也可来自中信国安或青海锂业。具体地，将盐湖提锂副产镁渣置入马弗炉中，在400°C下煅烧6h得到氧化镁；其中，煅烧装置不限于马弗炉，其他具有相似功能的设备均可。
[0038]在步骤220中，将煅烧产物、废盐酸、水与填料、外加剂中的至少一种混合搅拌均匀形成浆体。
[0039]在本实施例中，以100份煅烧产物为基础，将其与100份填料进行混合，得到混合物；其中，填料为粉煤灰。再将该混合物投入搅拌机中，并向其中再加入10%的废盐酸200份及50份水，搅拌得到均匀的浆体。
[0040]经步骤210-220制备得到的氯氧镁水泥按照GB177-92方法测试，可知其3d抗压强度达到57MPa，28d抗压强度达到92MPa。
[0041]实施例3
[0042]在实施例3的描述中，与实施例2的相同之处在此不再赘述，只描述与实施例2的不同之处。实施例3与实施例2的不同之处在于:在步骤220中，以外加剂代替填料来形成均匀浆体。具体地，外加剂为0.05份磷酸，水为I份。
[0043]经步骤210-220制备得到的氯氧镁水泥按照GB177-92方法测试，可知其3d抗压强度达到52MPa，28d抗压强度达到90MPa。
[0044]实施例4
[0045]在实施例4的描述中，与实施例2的相同之处在此不再赘述，只描述与实施例2的不同之处。实施例4与实施例2的不同之处在于:在步骤220中，填料为矿渣，其份数为300份；外加剂为1.5份柠檬酸，废盐酸的份数为100份，质量浓度为20%。
[0046]经步骤210-220制备得到的氯氧镁水泥按照GB177-92方法测试，可知其3d抗压强度达到38MPa，28d抗压强度达到73MPa。
[0047]实施例5
[0048]在实施例5的描述中，与实施例2的相同之处在此不再赘述，只描述与实施例2的不同之处。实施例5与实施例2的不同之处在于:在步骤220中，填料为100份硅灰；外力口剂为I份磷酸二氢钙，20%废盐酸为100份。
[0049]经步骤210-220制备得到的氯氧镁水泥按照GB177-92方法测试，可知其3d抗压强度达到43MPa，28d抗压强度达到87MPa。
[0050]实施例6
[0051]在实施例6的描述中，与实施例2的相同之处在此不再赘述，只描述与实施例2的不同之处。实施例6与实施例2的不同之处在于:在步骤220中，填料为200份矿渣；外力口剂柠檬酸为3份，废盐酸为200份，其质量分数为35%。
[0052]经步骤210-220制备得到的氯氧镁水泥按照GB177-92方法测试，可知其3d抗压强度达到38MPa，28d抗压强度达到64MPa。
[0053]作为一种水泥材料，上述实施例1-6中以盐湖提锂副产镁渣和废盐酸为制备原料制备得到的氯氧镁水泥，均具有了高强度的优点，而根据本发明的工业副产物的综合利用方法即将工业副产物——盐湖提锂副产镁渣和废盐酸作为生产氯氧镁水泥的原料，不仅实现了副产资源的二次利用，减少了浪费与污染，同时将其作为生产氯氧镁水泥的原料，还降低了氯氧镁水泥的生产成本。在盐湖地区，在利用煅烧法提锂的过程中，每生产一吨碳酸锂产品，将会副产十倍于碳酸锂产量的镁渣和废盐酸，因此根据本发明的一种工业副产物的综合利用方法可将如此大量的副产物进行再利用，具有一定的实际意义及推广价值。
[0054]虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解:在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。
【权利要求】
1.一种工业副产物的综合利用方法，其特征在于，包括步骤: A、煅烧盐湖提锂副产镁渣，得到煅烧产物； B、将所述煅烧产物与盐湖提锂副产废盐酸混合，搅拌均匀形成氯氧镁水泥； 其中，所述煅烧产物的份数为100份，所述废盐酸的份数为100?200份，所述份数均为质量份数。
2.根据权利要求1所述的综合利用方法，其特征在于，步骤B还包括将所述煅烧产物和废盐酸与填料、外加剂、水中的至少一种混合。
3.根据权利要求2所述的综合利用方法，其特征在于，所述填料的份数为100?300份，所述外加剂的份数为0.05?3份，所述水的份数为I?100份；所述份数均为质量份数。
4.根据权利要求1或2任一所述的综合利用方法，其特征在于，在所述步骤A中，所述盐湖提锂副产镁渣的煅烧温度为400°C?600°C。
5.根据权利要求4所述的综合利用方法，其特征在于，在所述步骤A中，所述盐湖提锂副产镁渣的煅烧时间为3h?6h。
6.根据权利要求5所述的综合利用方法，其特征在于，在所述煅烧产物中，活性氧化镁的质量分数不低于60%。
7.根据权利要求1或2任一所述的综合利用方法，其特征在于，在所述步骤B中，所述废盐酸的质量分数为10%?35%。
8.根据权利要求2所述的综合利用方法，其特征在于，在所述步骤B中，所述填料包括粉煤灰、娃灰、矿洛中的至少一种。
9.根据权利要求2所述的综合利用方法，其特征在于，在所述步骤B中，所述外加剂包括柠檬酸、磷酸、磷酸盐中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的综合利用方法，其特征在于，所述磷酸盐包括正磷酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐中的至少一种。
【文档编号】B09B3/00GK104446059SQ201410682040
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】文静, 肖学英, 董金美, 李颖, 郑卫新, 常成功 申请人:中国科学院青海盐湖研究所