锂渣粉的组成及在水泥浆体中的物理与化学反应特性

摘要

利用XRF、ICP、XRD、TG/DTG、FTIR、SEM-EDS和氮气吸附等手段,分析了典型锂渣粉的组成及锂渣粉在水泥浆体中的物理与化学反应特性。结果表明:锂渣中含有层块状锂辉石、棒状石膏、多孔状硅藻土、球形锂辉石与饼状碳酸钙等;锂渣属于多孔材料,其孔主要为2~50 nm的中孔,主要由锂辉石、炭黑、硅藻土等引起;锂渣的BET比表面积为P·II52.5水泥的5倍,总孔体积为水泥的4倍,但平均孔径小于水泥;锂辉石、石膏、硅藻土与炭黑等的存在是导致锂渣含水率较高的主要原因;此外,锂渣混凝土需水量大,还与石膏、硫酸钠、碳酸钠和碳酸锂等可与水泥中的铝酸盐矿物反应形成较多钙矾石等有关。锂渣属于酸性渣,掺加到水泥中会降低水泥浆体的碱度;锂渣中影响水泥水化的元素主要为S、Ca、Si、Al和K等,而Li的影响较小;锂渣具有较高活性,不仅与其中的石膏有关,还与硫酸钠、碳酸钠和碳酸锂有关。