Літыевы шлак з'яўляецца пабочным прадуктам вытворчасці літыя з руд. Ён паходзіць ад здабычы сподумена і іншых мінералаў, багатых літыем. Гэты матэрыял часта змяшчае высокае ўтрыманне літыя і іншых каштоўных металаў. Такім чынам, гэта патэнцыйная крыніца для перапрацоўкі і аднаўлення. Паколькі попыт на літый расце, мы павінны кіраваць літыевым дзындрай. Гэта вельмі важна для акумулятараў у электрамабілях і назапашвальніках аднаўляльнай энергіі. Даследчыкі і галіны шукаюць новыя спосабы перапрацоўкі гэтага пабочнага прадукту. Яны накіраваны на скарачэнне шкоды навакольнаму асяроддзю і павышэнне эфектыўнасці выкарыстання рэсурсаў.
У маёй краіне ёсць каштоўныя рэсурсы літыя. У асноўным гэта літыевыя руды, у тым ліку сподумен, лепідаліт, петаліт, фераліціевая лушчак і піраліт. Сярод іх у прамысловых маштабах выкарыстоўваецца толькі сподумен. Сподумен мае просты склад і высокае ўтрыманне літыя, які лёгка здабываецца. Акрамя таго, у маёй краіне ёсць другая па велічыні ў свеце здабыча сподумена. Ён мае вялікую ёмістасць для захоўвання. Акрамя таго, лепідаліт мае складаны склад, але вялікі запас.
У Ічуні, правінцыя Цзянсі, мая краіна мае найбуйнейшае ў свеце радовішча лепідаліту. Гэта ключавы запас літыя з высокай стратэгічнай і даследчай каштоўнасцю. Аднак петаліт, фераліціевая лушчак і піраліт маюць нізкае ўтрыманне літыя і невялікія запасы. Такім чынам, даследаванняў па іх мала, і яны не вельмі значныя.
Зараз буйнамаштабная здабыча літыя стварае шмат літыевага дзындры. Калі адходы літыя будуць выкідвацца на палігон, гэта прывядзе да забруджвання мясцовай глебы і якасці вады. Такім чынам, як выкарыстоўваць адходы літыя, каб пазбегнуць забруджвання, стала гарачай тэмай у апошнія гады. Дзындра літыя мае розныя ўласцівасці. Гэта звязана з рознымі кампанентамі сподумена і лепідаліта.
Сподумен і лепідаліт
Сподумен - гэта піраксен мінеральныя. Ён выглядае як бескаляровы або бледна-жоўты, злёгку фіялетавы або лавандавы кунцыт. Ён таксама ўтварае буйныя, жоўта-зялёныя або смарагдава-зялёныя крыптакрышталічныя і прызматычныя крышталі. Сподумен - літый-алюмініевы інасілікат LiAl(SiO3)2. У асноўным ён знаходзіцца ў гранітных пегматытавых жылах. У маёй краіне сподумен у асноўным вырабляецца ў Сіньцзяне, Сычуані і Цзянсі.
Лепідаліт таксама вядомы як "лепідаліт", манаклінная сістэма. The хімічны склад K{Li2-xAl1+x[Al2xSi4-2xO10](OH,F )2} (x=0-0,5). Гэта асноўны сілікаты алюмінію калія і літыя, а таксама разнавіднасць мінерала слюды. Лепідаліт звычайна здабываецца толькі ў гранітных пегматытах. Ён фіялетавага і ружовага колеру і можа быць ад светлага да бясколернага. Ён мае перламутравы бляск. Ён мае форму кароткіх слупкоў, дробных шматкоў або буйных пласцінападобных крышталяў.
Лепидолит мае больш складаны склад і складаней паддаецца ачыстцы. Сподумен - гэта па сутнасці літый-змяшчальны алюмасілікат. Звычайна ў ім ёсць прымешкі. Яго асноўныя кампаненты - гэта літый, крэмній і алюміній. Формула Лепідоліта больш складаная. Яго асноўныя кампаненты - літый, калій, крэмній, алюміній і фтор. Такім чынам, складаней здабываць сыравіну і чысціць солі літыя. Да 2017 г. карбанат літыя з лепідаліту быў дарагім і няякасным. Гэта асноўная прычына. Гэта было для кліентаў прамысловага ўзроўню.
Утрыманне Li2O ў лепідаліце ніжэй, таму адзінкавы расход большы. Як правіла, канцэнтрат сподумена мае 5,0-6,0% Li2O. Лепидолитовый канцэнтрат мае 2,0-3,5% Li2O. Такім чынам, для атрымання 1 тоны карбанату літыя патрабуецца каля 7,8 тон сподуменового канцэнтрату маркі 6,0%. А лепідалітавага канцэнтрату (маркі 3,01ТП3Т) на такі ж аб'ём сыходзіць каля 18-19 тон. Калі клас ніжэйшы, расход адзінкі будзе расці далей. Такім чынам, здабываць літый з лепідаліту каштуе даражэй, чым са сподумена.
Параўнанне паміж сподуменавым літыевым шлакам і лепідалітавым літыевым шлакам
Звычайна асноўнымі фазамі сподуменового літыевага дзындры з'яўляюцца сподумен, гіпс і кварц. З іх сподумен з'яўляецца асноўным мінералам у працэсе здабычы літыя. Кварц — парагенетычны мінерал сподумена. Гіпс атрымліваецца ў асноўным у выніку рэакцыі парашка вапняка і сернай кіслаты.
Звычайна асноўнымі фазамі літый-слюдзяных адходаў літыя з'яўляюцца блакітныя шарыкі, гіпс, кварц, флюарыт і альбіт. З іх парагенетычнымі мінераламі сподумена з'яўляюцца блакітны сферул, кварц, альбіт, флюарыт. Гіпс атрымліваецца ў асноўным у выніку рэакцыі парашка вапняка і сернай кіслаты.
Такім чынам, літый-слюдзяны дзындра з'яўляецца больш складаным, чым сподуменовый дзындра з літыем.
Шчыльнасць літыевай лушчака і сподуменового літыевага дзындры падобная. Літый-дзындра з літыевай слюды мае меншую плошчу паверхні, чым сподуменавыя адходы літыя пасля кароткага памолу. Але па меры павелічэння часу драбнення літыевая лушчак будзе мець большую плошчу, чым сподумен. Чым карацей час драбнення літыевага шлака слюды літыя, тым вышэй яго актыўнасць. Spodumene патрабуе больш працяглага драбнення, каб палепшыць сваю актыўнасць. Кароткачасовае драбненне менш эфектыўна, чым літыевая лушчак і адходы літыя.
Акрамя таго, літыевы шлак больш складаны, чым традыцыйныя цвёрдыя адходы, такія як дзындра і лятучая попел. У іх фіксаваны склад. Напрыклад, літыевы шлак змяшчае больш іёнаў шчолачных металаў, такіх як K і Na, і звычайна змяшчае элементы 5%-30% S. Акрамя таго, адходы літыя могуць утрымліваць слядовыя колькасці іёнаў іншых металаў, такіх як берылій, талій, рубідый і цэзій. Перад паўторным выкарыстаннем яны павінны быць правераны і адпавядаць стандартам. Фіксацыя або выдаленне іёнаў металу ў адходах літыя ўскладніла апрацоўку. Такім чынам, ёсць некалькі спосабаў яго выкарыстання, і мы можам спажываць яго толькі ў невялікай колькасці.
Апрацоўка і ўтылізацыя літыевых дзындраў
Узбагачэнне і выкарыстанне берылію, талію, фтору, рубідыю і цэзію
Літыевы шлак кампаніі ў Цзянсі змяшчае 0,003% талію, 0,0002% мыш'яку, 3,5% фтору, 0,067% берылію, 0,344% рубідыя і 0,078% цэзію. Дзындра літыя таксічны. Ён змяшчае берылій, талій, фтор, рубідый і цэзій. Яны ўяўляюць небяспеку для экасістэмы і здароўя чалавека.
Прамысловая здабыча берылію ў асноўным ажыццяўляецца шляхам высокатэмпературнага плаўлення. Далей загасіць ваду або дадаць шчолачныя рэчывы. Гэта разбурае крышталічную структуру мінерала. Затым яго раствараюць у сернай кіслаце і ўзбагачаюць арганічнымі растваральнікамі. Але, традыцыйныя арганічныя растваральнікі вельмі шкодныя для навакольнага асяроддзя. Талій у літыевай рудзе пасля ўзбагачэння ў асноўным знаходзіцца ў форме TI2O, TIOH, TI2SO4 і г.д. Яны добра растваральныя. Берылію менш.
Многія даследаванні паказалі, што метады экстракцыі растваральнікам могуць эфектыўна здабываць талій. Метады іённай вадкасці могуць зрабіць тое ж самае ў двухфазных водных сістэмах. У далейшым мы будзем выкарыстоўваць сістэму мікраарганізм-кіслата-іённая вадкасць. Гэта паменшыць спажыванне энергіі і адходы ад рэакцыі. Гэта таксама палепшыць аднаўленне берылію і талію. Гэта дазволіць аднаўляць металы з адходаў літыевай шахты з дзындры з нізкім утрыманнем вугляроду і экалагічнай эфектыўнасцю.
Працэс абпалу-вылугавання апрацоўвае літыевы дзындра для аднаўлення рубідыя і цэзію. Гэта дае змешаны раствор іх соляў. Затым працэс асаджэння выкарыстоўваецца для атрымання сумесі рубідыя і цэзію. Апрацоўваецца сумесь рубідыя і цэзію. Гэта дае змешаны раствор іх соляў высокай канцэнтрацыі. Затым шляхам паэтапнага асаджэння атрымліваюцца рэшткі рубідыя і цэзію. Апрацуйце ападкі рубідыя і асадкі цэзію, каб атрымаць хларыд рубідыю і хларыд цэзію. Хларыд рубідыю і хларыд цэзію можна апрацоўваць, каб атрымаць карбанаты рубідыя і цэзію.
Фтор у літыевай слюдзе можа разбурыць яе структуру. Двухэтапная тэрмічная апрацоўка лепш, чым прамы нагрэў. Ён выдаляе фтор і непрореагировавшую серную кіслату. Ён таксама стварае сістэму аднаўлення і цыркуляцыі фтору.
Выкарыстанне будаўнічых матэрыялаў
Цэмент
Літыевы шлак падобны на гліну, якая выкарыстоўваецца ў цэменце. Такім чынам, мэтазгодна выкарыстоўваць дзындра адходаў літыевай шахты для замены часткі гліны пры вырабе цэментавага клінкеру. Мінерал літыя і працэс экстракцыі ўплываюць на адпрацаваны дзындра літыевай слюды і сподумена. Яны вельмі розныя. Шлак ад адходаў сподуменавай шахты мае ад 1% да 3% Fe2O3. Шахта адходаў літыевай слюды мае каля 0,5% Fe2O3. Такім чынам, белы цэмент з літый-слюдзяных адходаў шахты мае больш рынкавых пераваг.
Бетонныя
Выкарыстанне літый-дзындры ў якасці дабаўкі ў бетон можа замяніць частку цэменту. Яго можна выкарыстоўваць у вялікіх маштабах. Гэта знізіць уздзеянне вытворчасці цэменту на навакольнае асяроддзе і падтрымае ўстойлівае развіццё. SiO2 і Al2O3 у літыевым шлаку могуць рэагаваць з Ca(OH)2 у цэменце. Гэта ўтварае гідратаваны гель сілікату кальцыя (CSH). Гэта павышае трываласць і даўгавечнасць бетону.
У цяперашні час даследаванні па выкарыстанні літыевага дзындры ў якасці дабаўкі да бетону сканцэнтраваны на яго:
- Механічныя ўласцівасці.
- Ўстойлівасць да карбанізацыі.
- Ўстойлівасць да пранікнення іёнаў хларыду.
- Ўстойлівасць да сульфатнай карозіі.
- Даўгавечнасць.
Кераміка
Выкарыстанне прамысловых адходаў для вырабу пенакерамікі з'яўляецца ключавым напрамкам выкарыстання рэсурсаў. Літыевы шлак - тыповая сыравіна для цвёрдых адходаў з высокім утрыманнем крэмнію, алюмініем і шчолаччу. Кіслотныя адходы літыя маюць хімічны склад, падобны да традыцыйнай керамічнай сыравіны. Яго асноўныя мінеральныя кампаненты - кварц, кальцыт, сподумен і лушчак літыя.
Аднак неапрацаваны дзындра літыя змяшчае Fe2O3 і TiO2. Яны паўплываюць на беласць керамікі. Такім чынам, ён прыдатны для вырабу будаўнічай керамікі. Акрамя таго, аксід літыя з'яўляецца моцным флюсам. Эўтэктычная кропка глазуры панізіцца ў спалучэнні з аксідамі натрыю і калію.
Геапалімер
Літыевы дзындра мае хімічны склад, падобны з лятучай попелам. Ён можа быць выкарыстаны ў якасці крэмній-алюмініевага папярэдніка для аднакампанентных геапалімераў. Літый-дзындра мае меншы CaO і больш высокі SO3. Гэта ўплывае на яго сінтэтычныя геапалімеры. Гэта таксама змяняе выкарыстанне тэхналогій тэрмічнай і шчолачнай актывацыі.
Матэрыял сцен
Літый-дзындра выкарыстоўваецца ў сценавых матэрыялах, галоўным чынам у неабпаленай цэгле і керамзіце. Неабпаленая цэгла адрозніваецца высокай трываласцю і даўгавечнасцю. Яны могуць эфектыўна спажываць адходы літыя. Некаторыя даследаванні выкарыстоўвалі цэмент, парашок сталёвага дзындры, лятучую попел і адходы літыя для вырабу неабпаленай цэглы з літыевага дзындры. Яны выкарыстоўвалі натуральныя метады лячэння. Цэгла адрознівалася высокай трываласцю, водатрываласцю, добрай марозаўстойлівасцю. Керамзіт - керамічная часціца. Ён лёгкі, моцны і сітаваты. Валодае добрай вогнеўстойлівасцю. Мае добрую цепла-, гідра- і гукаізаляцыю. Ён марозаўстойлівы і мае выдатную рэакцыйную здольнасць да шчолачных запаўняльнікаў. Ён шырока выкарыстоўваецца ў будаўнічых матэрыялах у якасці лёгкага запаўняльніка.
Літый-дзындра мае высокае ўтрыманне SiO2 і Al2O3. Гэта высакаякасная сыравіна для вырабу будаўнічага керамзіту. Змест CaO, Na2O і K2O ў адходах літыевай слюды можа дасягаць 15%. Яго можна выкарыстоўваць у якасці аксідаў флюсу пры спяканні. Гэта зніжае тэмпературу спякання керамзіту. Гэта таксама зніжае глейкасць высокатэмпературнай вадкай фазы.
Дарожнае палатно з літый-дзындры
У маі, Цзянсі выпусціў «Тэхнічныя спецыфікацыі на выкарыстанне літыевага шлаку ў будаўніцтве дарожнага палатна (выпрабаванне)». Ён змяшчае шмат стандартаў аховы навакольнага асяроддзя. «Выкарыстанне літыевых адходаў, ідэнтыфікаваных як небяспечныя адходы, для запаўнення дарожнага палатна забаронена». Літыевы шлак, звычайны прамысловы адход, можа выкарыстоўвацца для запаўнення насып шашы толькі пасля мадыфікацыі. Яго нельга выкарыстоўваць для падсыпкі палатна дарог». Мадыфікаванае дарожнае палатно з літыевага дзындры не павінна знаходзіцца ў чырвонай лініі аховы навакольнага асяроддзя, на пастаянных асноўных сельгасугоддзях або ў іншых спецыяльных зонах. Ён таксама ўстанаўлівае падрабязныя стандарты для праверкі вады і глебы на ўчастку дарогі.
