一种锂渣基增稠剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种锂渣基增稠剂及其制备方法和应用。
背景技术
我国是世界上锂辉石储量最大的国家，在锂辉石使用硫酸法生产锂盐的工艺中，生产一吨锂盐时大约排出8-10吨酸法锂渣。按照这种排放量，每年我国锂盐生产中产生的酸法锂渣量是非常庞大的。某大型的碳酸锂，氨氧化锂生产企业，其中酸法锂渣年排放16万吨，碱法锂渣堆积达40万吨。随着锂盐工业的发展，酸法锂渣的排放量与日俱增，产生的废弃物酸法裡渣大部分采用堆积、填埋处理，导致资源浪费、污染环境，造成地质环境风险。因此，如何合理利用锂渣，成为亟待解决的问题，且对保护环境、节约资源、能源具有重要的意义。
增稠剂(Viscosity-enhancing%20admixture或Viscosity-modifying%20admixture)是指能提高混凝土拌合物黏度的外加剂，增稠剂在建筑行业中的应用始于水下不分散混凝土，有效解决了混凝土水下施工时掺加矿物掺合料和控制水接触带来的操作繁琐、效果不佳的问题，增稠剂不仅能提高水下不分散混凝土的絮凝能力、增加自密实混凝土的黏度、降低喷射混凝土的回弹,还能解决轻骨料混凝土的骨料上浮问题、改善低品质骨料混凝土的施工性能。但由于增稠剂类型繁多、增稠剂应用场合多样，相对于国外，国内研发增稠剂的时间较晚，研究的空间广阔，目前混凝土需要高的工作性能，而市面上缺少工艺简单，适应性强，性能优异的增稠剂，以满足现代工程需要。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种锂渣基增稠剂，以解决现有锂渣资源化利用率较低的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种锂渣基增稠剂，按重量100份计，由以下组分组成：锂渣：20～30份，表面改性剂：0.1～0.3份，分散稳定剂：0.1～0.5份，增稠剂：0.001～0.005份，余量为水。
可选地，所述表面改性剂为聚丙烯酸钠；所述聚丙烯酸钠的分子量为5000～10000。
可选地，所述分散稳定剂为聚羧酸减水剂；所述聚羧酸减水剂的固含量为40％。
可选地，所述增稠剂为纤维素醚、黄原胶、聚丙烯酸中的一种。
本发明的第二目的在于提供一种制备上述锂渣基增稠剂的方法，该制备方法，包括以下步骤：
将所述锂渣、所述表面改性剂、所述分散稳定剂、所述增稠剂和所述水放入湿磨机中，加入研磨介质，湿磨，直至锂渣的中值粒径为500～1000nm，过滤掉研磨介质，得到锂渣基增稠剂。
可选地，所述研磨介质为氧化锆球。
可选地，所述氧化锆球的用量为所述锂渣的用量的1～3倍，且所述氧化锆球的级配为3.0mm∶1.7mm∶0.8mm＝1∶1∶2。
可选地，所述湿磨的湿磨时间为90～120min。
本发明的第三目的在于提供一种上述锂渣基增稠剂在水泥混凝土中的应用，在该应用中，所述锂渣基增稠剂的用量为水泥混凝土中胶凝材料用量的0.5％～5.0％。
相对于现有技术，本发明所述的锂渣基增稠剂具有以下优势：
1、本发明通过将锂渣和表面改性剂、分散稳定剂、增稠剂复配，并加入一定量的水湿磨制得锂渣基增稠剂，当将本发明的锂渣基增稠剂用于水泥混凝土时，其在0.5％～5.0％的用量下，可明显改善浆体的粘度，浆体的粘度值可提高15％～20％。
2、本发明锂渣基增稠剂的制备工艺简单，仅通过混合湿磨即可制得，且本发明各原料易得，使其具有较低的制备成本，另外本发明将锂渣用于制备锂渣基增稠剂，大大提高了锂渣的资源化利用率，并提高了锂渣制品的附加值。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例1～6的锂渣基增稠剂的原料配比以及湿磨参数和浆体稠度性能如表1所示。各实施例中表面改性剂为聚丙烯酸钠，且聚丙烯酸钠的分子量为5000～10000；分散稳定剂为聚羧酸减水剂，且聚羧酸减水剂的固含量为40％。
按照表1所示的各实施例的原料配比将各原料，即锂渣、表面改性剂、分散稳定剂、增稠剂和水放入湿磨机中，并按照表1所示的各实施例的湿磨参数，加入级配为3.0mm∶1.7mm∶0.8mm＝1∶1∶2的氧化锆球作为研磨介质，开启湿磨机进行湿磨，直至锂渣的中值粒径达到表1中各实施例的粒径，过滤掉氧化锆球，即得到各实施例的锂渣基增稠剂。其中，表1中各实施例的粒径采用激光粒度分析仪进行测定。
将本发明实施例1～6的锂渣基增稠剂用于水泥混凝土中，其具体掺量如表1所示。各实施例锂渣基增稠剂对水泥混凝土稠度的改善情况按照GB/T8076-2008《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行测试，其中，水泥称取300g，水87g，粘度采用旋转粘度计测量净浆粘度。
由表1可知，将本发明实施例1～6的锂渣基增稠剂用于水泥混凝土时，其可大大改善浆体的的粘度，浆体的粘度值可提高15％～20％
表1
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
