盐湖镁渣的热处理工艺及其对磷酸镁水泥性能的影响

盐湖镁渣是盐湖卤水提取碳酸锂过程中产生的废渣,盐湖提锂产业的不断发展导致大量镁渣的产生和堆积,如何有效利用盐湖镁渣成为盐湖地区生态保障、高效生产的必要条件。本研究以盐湖镁渣为原料对其进行热处理和物理性能分析,并将热处理后的盐湖镁渣与KH_(2)PO_(4)反应制备盐湖磷酸镁水泥(SLMPC),研究盐湖镁渣的热处理工艺对SLMPC凝结时间、抗压强度、水化产物和微观形貌的影响。结果表明:热处理工艺对盐湖镁渣原料和SLPMC的物化性能影响显著,随热处理温度的升高和保温时间的延长,盐湖镁渣的主要物相Mg(OH)_(2)逐渐转化为MgO,其晶粒尺寸和堆积密度增大,比表面积和水化反应活性降低;SLMPC浆体的凝结时间从几分钟延长到33 min,各龄期的抗压强度呈现先升高后降低的趋势,主要水化产物为MgKPO_(4)·6H_(2)O;确定最佳的热处理温度范围为1 000~1 100℃,保温时间为3~6 h。

原料配比对硫氧镁水泥力学性能、物相和微观形貌的影响

以盐湖提锂副产镁渣为原料,经洗涤煅烧制备活性MgO,并与七水硫酸镁混合制备硫氧镁水泥。研究了原料配比(活性MgO:MgSO_(4):H_(2)O,摩尔比)对硫氧镁水泥试件凝结时间、安定性和抗压强度的影响,并利用XRD和SEM分析试件的物相组成和微观形貌。结果表明:固定H值,随着M值的增大,MOS浆体的凝结时间缩短,28 d的抗压强度先增加后降低,主要水化产物517相先增多后减少,晶体的微观形貌经历了由针丝状晶体—针丝状、短棒状晶体并存—凝胶状、针棒状晶体并存的转变过程;当M=9时,MOS浆体的安定性较差,主要水化产物逐渐变为Mg(OH)_(2)相;固定M值,随着H值的增大,MOS浆体的凝结时间延长,28 d的抗压强度先增加后降低,主要水化产物的种类没有发生明显的变化,当H≥26时,MOS浆体的安定性较差;得出较佳的M值范围为5~7,H值范围为20~24。

盐湖提锂副产镁渣的炼镁工艺研究

以提锂副产镁渣为原料,经预处理提纯、除杂后进行高温煅烧,煅烧后的产物与特定比例的氧化钙、萤石、硅铁球磨混合、压片,在高温真空环境下进行还原炼镁实验。采用正交实验法研究了不同工艺参数对镁还原率的影响,利用XRD、XRF、SEM和EDS对预处理镁渣、煅烧后镁渣、还原镁渣以及还原得到的粗镁的物相、结构、组分和微观形貌等进行研究。结果表明,影响镁还原率的工艺参数依次为:萤石添加量>氧化镁煅烧温度>钙镁摩尔比>氧化钙煅烧温度>制片压强。最优炼镁实验方案为:氧化镁煅烧温度为800℃、氧化钙煅烧温度为900℃、钙镁摩尔比为1.4、压力为6 MPa、萤石添加质量分数为5%,此时镁还原率达83.41%。