锂电回收水泥窑高密封性浇注料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及浇注料，具体涉及一种锂电回收水泥窑高密封性浇注料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、自1991年，首款商业锂电池推出以来，全球锂电池需求量不断上涨，2021年全球锂电池总出货量已有562.4gwh，预计到2025年总需求量可达到1223gwh。目前，锂电池正极材料主要有镍钴锰酸锂、钴酸锂和磷酸铁锂，锂电池的使用寿命通常在3-7年，因此在锂电池市场不断扩张的同时，大量废旧锂电池急需产业化处理。

2、目前，废旧锂电池的主要来源包括退役的废旧锂电池和电池厂商生产的不良品、残次品及试验品。通常通过对废旧锂电池进行预热、破碎分选、焙烧、溶解、蒸发结晶等工序实现对废旧锂电池回收。其中焙烧工序的作用是使废旧电池中的ni、co、mn、li、cu、a1等金属的非氧化物变成金属氧化物，这些金属氧化物在后序处理过程中会转入溶液或被还原成金属状态，从而被提炼出来。

3、因低水泥浇注料具有高强度、耐磨损、耐热震、抗侵蚀和抗渗透等特点，同时还具有体积稳定性强和施工用水量低等特性，被广泛应用于水泥窑中。但是锂电池焙烧过程中，会产生腐蚀性气体，浇注料密封性不好，气体渗透过浇注料接触钢壳，高温条件下会造成水泥窑钢壳腐蚀，降低其使用寿命。而现有低水泥浇注料密封性较差，导致锂电回收水泥窑使用寿命较短。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种锂电回收水泥窑高密封性浇注料及其制备方法和应用，解决了现有低水泥浇注料密封性较差的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种高密封性浇注料，包括如下质量份的各组分：

6、

7、优选地，所述轻质莫来石的粒径分布为0.1mm-5mm，其中，粒径为0.1mm-1mm、1mm-3mm、3-5mm的轻质莫来石的质量比为(5-7):(20-22):(30-31)。

8、优选地，所述石英砂的粒径分布为0.1目-200目，其中，粒径为0.1目-0.5目、0.5目-10.5目、10.5目-100目、100目-200目的石英砂的质量比为(3-5):(7-10)：(6-8)：(14-17)。

9、优选地，所述水泥选自纯铝酸钙水泥。

10、优选地，所述微硅灰为95级。

11、优选地，所述防爆剂选自金属铝粉、偶氮二甲酰胺中的至少一种。

12、另一方面，一种高密封性浇注料的制备方法，将所述组份混合均匀后加入水进行搅拌，搅拌均匀后自流成型即得。

13、另一方面，一种高密封性浇注料在制备锂电回收水泥窑上的应用，所述高密封性浇注料的透气度为(1.5-2.1)×104/m2。

14、(三)有益效果

15、本发明提供了一种锂电回收水泥窑高密封性浇注料及其制备方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：

16、1、本发明高密封性浇注料包括石英砂，石英砂的粒径分布为0.1目-200目，其中，粒径为0.1目-0.5目、0.5目-10.5目、10.5目-100目、100目-200目的石英砂的质量比为(3-5):(7-10)：(6-8)：(14-17)，通过科学级配，添加石英砂颗粒和细粉，一方面利用石英砂高温下晶型转变带来的体积变化，使高密封性浇注料平均线膨胀系数达到(8.1-8.9)×106/℃-1，满足其与钢壳同步膨胀的要求，保证内衬整体性和密封性；另一方面，不同粒径的石英砂相互配合，提高了浇注料的致密性，从而保证其透气度较低，阻隔了腐蚀气体对钢壳的腐蚀，提高锂电回收水泥窑的使用寿命。

17、2、本发明高密封性浇注料组分包括轻质高强莫来石，通过选用轻质高强莫来石空心球作为骨料，即保证了高密封性浇注料基本强度，又可以实现轻量化，降低导热系数。

18、3、本发明高密封性浇注料组分包括纯铝酸钙水泥，以纯铝酸钙水泥做结合剂，避免普通高铝水泥中温强度衰减缺陷，保证了高密封性浇注料在使用温度下强度不下降。

技术特征：

1.一种高密封性浇注料，其特征在于，包括如下质量份的各组分：

2.如权利要求1所述的高密封性浇注料，其特征在于，所述轻质莫来石的粒径分布为0.1mm-5mm，其中，粒径为0.1mm-1mm、1mm-3mm、3-5mm的轻质莫来石的质量比为(5-7):(20-22):(30-31)。

3.如权利要求1所述的高密封性浇注料，其特征在于，所述石英砂的粒径分布为0.1目-200目，其中，粒径为0.1目-0.5目、0.5目-10.5目、10.5目-100目、100目-200目的石英砂的质量比为(3-5):(7-10)：(6-8)：(14-17)。

4.如权利要求1所述的高密封性浇注料，其特征在于，所述水泥选自纯铝酸钙水泥。

5.如权利要求1所述的高密封性浇注料，其特征在于，所述微硅灰为95级。

6.如权利要求1所述的高密封性浇注料，其特征在于，所述防爆剂选自金属铝粉、偶氮二甲酰胺中的至少一种。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的高密封性浇注料的制备方法，其特征在于，将所述组份混合均匀后加入水进行搅拌，搅拌均匀后自流成型即得。

8.一种权利要求1-6任一项所述的和/或由权利要求7所述的制备方法制备得到的高密封性浇注料在制备锂电回收水泥窑上的应用，其特征在于，所述高密封性浇注料的透气度为(1.5-2.1)×104/m2。

技术总结
本发明提供锂电回收水泥窑高密封性浇注料及其制备方法和应用，涉及浇注料技术领域。包括如下质量份的各组分：轻质莫来石55‑60份，石英砂30‑40份，微硅灰3‑5份，水泥12‑15份，三聚磷酸钠0.1‑0.3份，防爆剂0.03‑0.05份。浇注料的透气度较低，阻隔了腐蚀气体对钢壳的腐蚀，提高了锂电回收水泥窑的使用寿命。

技术研发人员：张姗,董舜杰,章林,鲍莉
受保护的技术使用者：安徽瑞泰新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6