权利要求
1.基于锂渣制备固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
1)、配制固化材料、添加剂以及碱激发剂，所述固化材料包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、矿粉、石膏、粉煤灰、石粉及锂渣，所述添加剂含有生石灰，所述碱激发剂包括碳酸钙与氢氧化钠，按照质量占比，所述固化材料、添加剂与碱激发剂之间的配比为(60～80)：(10～30)：(5～10);
2)、将所述固化材料、添加剂以及碱激发剂置于搅拌机中，所述搅拌机将固化材料、添加剂以及碱激发剂被搅拌混合，形成用于与软土混合以使软土固化的固化剂。
2.如权利要求1所述的基于锂渣制备固化剂的制备方法，其特征在于，所述制备步骤1)中，所述硅酸盐水泥采用P·O42.5级别，所述矿粉采用S95或S105级别，所述石膏包括脱硫石膏或硬石膏或半水石膏，所述锂渣为锂盐提取流程产生的废弃物。
3.如权利要求1所述的基于锂渣制备固化剂的制备方法，其特征在于，所述制备步骤1)中，按照质量占比，所述硅酸盐水泥占比10%至40%，所述硫铝酸盐水泥占比1%至15%，所述矿粉占比20%至60%，所述石膏占比10%至30%，所述粉煤灰占比1%至30%，所述石粉占比1%至10%，所述锂渣占比10%至30%。
4.如权利要求1所述的基于锂渣制备固化剂的制备方法，其特征在于，所述制备步骤1)中，所述添加剂为白色生石灰粉末，所述添加剂的纯度高于90%。
5.如权利要求1所述的基于锂渣制备固化剂的制备方法，其特征在于，所述制备步骤1)中，所述锂渣通过破碎机进行破碎处理，再通过筛分设备进行筛分处理。
6.如权利要求1-5任一项所述的基于锂渣制备固化剂的制备方法，其特征在于，所述制备步骤1)中，利用热风炉对筛分后的锂渣进行热风烘干，以使得锂渣的含水率低于2%。
7.如权利要求6所述的基于锂渣制备固化剂的制备方法，其特征在于，所述制备步骤1)中，所述热风炉包括燃烧室以及烘干室，所述烘干室的底部通过进风管与燃烧室连通，所述烘干室的顶部设有出风管，所述进风管及出风管分别设有限制网层，所述限制网层具有网孔，所述网孔的直径小于锂渣的粒径;
当所述燃烧室中的温度达到设定温度后，所述燃烧室内的热空气通过进气管，由烘干室的底部朝上吹起，将所述烘干室内的锂渣朝上吹起呈悬浮状，所述烘干室内的空气由出风管排出。
8.如权利要求7所述的基于锂渣制备固化剂的制备方法，其特征在于，所述制备步骤1)中，所述烘干室的底部具有进风口，所述进风口上覆盖有限制网层，所述进风口与进风管连通;所述烘干室内设有轨道环，所述轨道环环绕在进风口的外周;
所述轨道环上设有转动环，所述转动环上设有多个倾斜布置的叶片，多个所述叶片沿着转动环的周向间隔环绕布置;所述叶片的下端对接在转动环上，所述叶片的上端朝向进风口的上方倾斜布置，且多个所述叶片的倾斜角度相异;
所述制备步骤1)中，所述进风管通过进风口由烘干室的底部吹入热空气的过程中，所述热空气驱动多个叶片，以使所述转动环相对于轨道环转动，多个所述叶片随转动环同步转动，以使热空气形成旋涡状吹动。
9.如权利要求1-5任一项所述的基于锂渣制备固化剂的制备方法，其特征在于，所述制备步骤1)中，利用球磨机对烘干后的锂渣进行球磨，以使锂渣形成粉末状的锂渣粉，使其比表面积为600～700m2/g。
说明书
技术领域
[0001]本发明专利涉及锂渣的技术领域，具体而言，涉及基于锂渣制备固化剂的制备方法。
背景技术
[0002]锂渣是锂矿石提取过程中产生的副产品，主要来源于锂云母和锂辉石的提取工艺。其颗粒极为细小，具有较高的比表面积和活性，但同时也带来了存储和处理的难题。
[0003]锂渣的化学成分复杂，含有多种金属氧化物和硅酸盐，具有潜在的胶凝性能，适合用于制备固化剂材料。
[0004]现有技术中，软土固化方法主要依赖于传统水泥等胶凝材料，虽然能够一定程度上提高软土的强度，但在高湿度和高盐碱环境下，固化后的软土强度下降明显，耐久性不足，例如，传统水泥基固化剂在硫酸盐侵蚀下容易膨胀开裂，导致结构破坏;
[0005]而不同类型的软土(如高液限土、膨胀土等)对固化剂的要求不同，传统固化剂难以适应多样化的软土特性，例如，高液限土需要更高的固化剂掺量才能达到理想的固化效果，此外，传统固化剂在不同环境条件下的性能稳定性较差，需要根据具体工况进行大量的调整和优化。
发明内容
[0006]本发明的目的在于提供基于锂渣制备固化剂的制备方法，旨在解决现有技术中，使软土固化的固化效果不佳的问题。
[0007]本发明是这样实现的，基于锂渣制备固化剂的制备方法，包括以下制备步骤：
[0008]1)、配制固化材料、添加剂以及碱激发剂，所述固化材料包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、矿粉、石膏、粉煤灰、石粉及锂渣，所述添加剂含有生石灰，所述碱激发剂包括碳酸钙与氢氧化钠，按照质量占比，所述固化材料、添加剂与碱激发剂之间的配比为(60～80)：(10～30)：(5～10);
[0009]2)、将所述固化材料、添加剂以及碱激发剂置于搅拌机中，所述搅拌机将固化材料、添加剂以及碱激发剂被搅拌混合，形成用于与软土混合以使软土固化的固化剂。
[0010]进一步的，所述制备步骤1)中，所述硅酸盐水泥采用P·O42.5级别，所述矿粉采用S95或S105级别，所述石膏包括脱硫石膏或硬石膏或半水石膏，所述锂渣为锂盐提取流程产生的废弃物。
[0011]进一步的，所述制备步骤1)中，按照质量占比，所述硅酸盐水泥占比10%至40%，所述硫铝酸盐水泥占比1%至15%，所述矿粉占比20%至60%，所述石膏占比10%至30%，所述粉煤灰占比1%至30%，所述石粉占比1%至10%，所述锂渣占比10%至30%。
[0012]进一步的，所述制备步骤1)中，所述添加剂为白色生石灰粉末，所述添加剂的纯度高于90%。
[0013]进一步的，所述制备步骤1)中，所述锂渣通过破碎机进行破碎处理，再通过筛分设备进行筛分处理。
[0014]进一步的，所述制备步骤1)中，利用热风炉对筛分后的锂渣进行热风烘干，以使得锂渣的含水率低于2%。
[0015]进一步的，所述制备步骤1)中，所述热风炉包括燃烧室以及烘干室，所述烘干室的底部通过进风管与燃烧室连通，所述烘干室的顶部设有出风管，所述进风管及出风管分别设有限制网层，所述限制网层具有网孔，所述网孔的直径小于锂渣的粒径;
[0016]当所述燃烧室中的温度达到设定温度后，所述燃烧室内的热空气通过进气管，由烘干室的底部朝上吹起，将所述烘干室内的锂渣朝上吹起呈悬浮状，所述烘干室内的空气由出风管排出。
[0017]进一步的，所述制备步骤1)中，所述烘干室的底部具有进风口，所述进风口上覆盖有限制网层，所述进风口与进风管连通;所述烘干室内设有轨道环，所述轨道环环绕在进风口的外周;
[0018]所述轨道环上设有转动环，所述转动环上设有多个倾斜布置的叶片，多个所述叶片沿着转动环的周向间隔环绕布置;所述叶片的下端对接在转动环上，所述叶片的上端朝向进风口的上方倾斜布置，且多个所述叶片的倾斜角度相异;
[0019]所述制备步骤1)中，所述进风管通过进风口由烘干室的底部吹入热空气的过程中，所述热空气驱动多个叶片，以使所述转动环相对于轨道环转动，多个所述叶片随转动环同步转动，以使热空气形成旋涡状吹动。
[0020]进一步的，所述制备步骤1)中，利用球磨机对烘干后的锂渣进行球磨，以使锂渣形成粉末状的锂渣粉，其比表面积不低于600～700m2/g。
[0021]与现有技术相比，本发明提供的基于锂渣制备固化剂的制备方法，具有以下优点：
[0022]1)、通过将锂渣作为固化材料的一部分，与硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等其他材料协同作用，能够显著增强固化剂的胶凝性能，这种协同作用通过优化配比(固化材料、添加剂与碱激发剂之间的配比为(60～80)：(10～30)：(5～10))，使得固化后的软土在强度、耐久性等方面得到大幅提升，从而实现更好的软土固化效果。
[0023]2)、通过复合多种材料，能够更好地适应不同类型的软土，使得可以根据软土的具体特性进行灵活调整，从而提高固化剂的通用性和适应性，例如，在不同湿度、酸碱度等环境条件下，该固化剂均能保持稳定的固化效果，进一步提升了其在实际应用中的可靠性和实用性。
附图说明
[0024]图1是本发明提供的基于锂渣制备固化剂的制备方法的流程示意图;
[0025]图2是本发明提供的热风炉的剖切示意图;
[0026]图中：热风炉100，燃烧室101，烘干室102，出风管103，限制网层104，进风管200，进风口201，轨道环202，转动环203，叶片204。
具体实施方式
[0027]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0028]以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
[0029]本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0030]参照图1-2所示，为本发明提供的较佳实施例。
[0031]基于锂渣制备固化剂的制备方法，包括以下制备步骤：
[0032]1)、配制固化材料、添加剂以及碱激发剂，固化材料包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、矿粉、石膏、粉煤灰、石粉及锂渣，添加剂含有生石灰，碱激发剂包括碳酸钙与氢氧化钠，按照质量占比，固化材料、添加剂与碱激发剂之间的配比为(60～80)：(10～30)：(5～10);
[0033]2)、将固化材料、添加剂以及碱激发剂置于搅拌机中，搅拌机将固化材料、添加剂以及碱激发剂被搅拌混合，形成用于与软土混合以使软土固化的固化剂。
[0034]上述提供的基于锂渣制备固化剂的制备方法，具有以下优点：
[0035]1)、通过将锂渣作为固化材料的一部分，与硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等其他材料协同作用，能够显著增强固化剂的胶凝性能，这种协同作用通过优化配比(固化材料、添加剂与碱激发剂之间的配比为(60～80)：(10～30)：(5～10))，使得固化后的软土在强度、耐久性等方面得到大幅提升，从而实现更好的软土固化效果。
[0036]2)、通过复合多种材料，能够更好地适应不同类型的软土，使得可以根据软土的具体特性进行灵活调整，从而提高固化剂的通用性和适应性，例如，在不同湿度、酸碱度等环境条件下，该固化剂均能保持稳定的固化效果，进一步提升了其在实际应用中的可靠性和实用性。
[0037]本实施例中，制备步骤1)中，硅酸盐水泥采用P·O42.5级别，矿粉采用S95或S105级别，石膏包括脱硫石膏或硬石膏或半水石膏，锂渣为锂盐提取流程产生的废弃物。
[0038]通过选用P·O42.5级别的硅酸盐水泥，保证了其具有较高的强度和良好的水化性能，为固化剂的性能提供了基础保障;采用S95或S105级别的矿粉，能够有效提高固化剂的密实度和耐久性;选用脱硫石膏、硬石膏或半水石膏作为石膏成分，可充分发挥其调节凝结时间的作用;而将锂盐提取流程产生的废弃物锂渣引入，不仅实现了废弃物的资源化利用，降低了成本，还为固化剂带来了独特的性能，其微细颗粒可填充其他材料的孔隙，进一步增强固化剂的致密性和强度，从而为软土有更好的固化效果提供了有力支撑。
[0039]本实施例中，制备步骤1)中，按照质量占比，硅酸盐水泥占比10%至40%，硫铝酸盐水泥占比1%至15%，矿粉占比20%至60%，石膏占比10%至30%，粉煤灰占比1%至30%，石粉占比1%至10%，锂渣占比10%至30%。
[0040]通过这种特定的质量占比范围，经过精心设计和优化，使得各组分之间能够形成良好的协同作用，硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的合理搭配，兼顾了早期强度和后期强度的发展;矿粉、石膏、粉煤灰、石粉等的加入，进一步优化了固化剂的微观结构和性能，提高了其与软土的相容性和固化效果;而锂渣在该配比范围内，能够充分发挥其活性，与其他组分相互作用，形成稳定的固化体系，有效改善软土的力学性能和稳定性，为解决软土固化效果不佳的问题提供了关键保障。
[0041]本实施例中，制备步骤1)中，添加剂为白色生石灰粉末，添加剂的纯度高于90%，这样，在固化过程中，生石灰与水反应生成氢氧化钙，进一步参与固化反应，提高固化剂的碱性，促进其他组分的水化反应，从而加速固化过程，增强固化后的软土强度，为提升软土固化效果提供了有力支持。
[0042]本实施例中，制备步骤1)中，锂渣通过破碎机进行破碎处理，再通过筛分设备进行筛分处理这样，在经过破碎和筛分后的锂渣，其颗粒大小更加适中，能够更好地与其他组分混合和反应，充分发挥其在固化剂中的作用，为提高固化剂的性能和软土的固化效果奠定基础。
[0043]本实施例中，制备步骤1)中，利用热风炉100对筛分后的锂渣进行热风烘干，以使得锂渣的含水率低于2%。这样，能够有效去除锂渣中的水分，防止其在后续制备过程中，引入过多水分而影响固化剂的性能，低含水率的锂渣在固化剂中能够更好地与其他组分相互作用，提高固化剂的均匀性和稳定性，从而进一步提升软土的固化效果。
[0044]本实施例中，制备步骤1)中，热风炉100包括燃烧室101以及烘干室102，烘干室102的底部通过进风管200与燃烧室101连通，烘干室102的顶部设有出风管103，进风管200及出风管103分别设有限制网层104，限制网层104具有网孔，网孔的直径小于锂渣的粒径;
[0045]当燃烧室101中的温度达到设定温度后，燃烧室101内的热空气通过进气管，由烘干室102的底部朝上吹起，将烘干室102内的锂渣朝上吹起呈悬浮状，烘干室102内的空气由出风管103排出。
[0046]通过热风炉100的设计结构，能够使热空气均匀地吹入烘干室102，通过限制网层104的设置，有效防止锂渣进入进风管200和出风管103，保证了烘干过程的顺利进行，热空气将锂渣吹起呈悬浮状，增大了锂渣与热空气的接触面积，提高了烘干效率，确保锂渣能够快速、均匀地烘干，从而为后续制备高性能固化剂提供了高质量的锂渣原料，有助于提升固化剂的性能和软土的固化效果。
[0047]本实施例中，制备步骤1)中，烘干室102的底部具有进风口201，进风口201上覆盖有限制网层104，进风口201与进风管200连通;烘干室102内设有轨道环202，轨道环202环绕在进风口201的外周;
[0048]轨道环202上设有转动环203，转动环203上设有多个倾斜布置的叶片204，多个叶片204沿着转动环203的周向间隔环绕布置;叶片204的下端对接在转动环203上，叶片204的上端朝向进风口201的上方倾斜布置，且多个叶片204的倾斜角度相异;
[0049]制备步骤1)中，进风管200通过进风口201由烘干室102的底部吹入热空气的过程中，热空气驱动多个叶片204，以使转动环203相对于轨道环202转动，多个叶片204随转动环203同步转动，以使热空气形成旋涡状吹动。
[0050]通过旋涡状的热空气流动方式，能够更加充分地与锂渣接触，进一步提高烘干效率和均匀性，同时，叶片204的倾斜角度相异，使得热空气在烘干室102内的流动更加复杂和均匀，增强了烘干效果，为制备高质量的固化剂提供了有力保障，从而间接提升了软土的固化效果。
[0051]本实施例中，制备步骤1)中，利用球磨机对烘干后的锂渣进行球磨，以使锂渣形成粉末状的锂渣粉，使其比表面积为600～700m2/g，这样，减小锂渣颗粒尺寸，增加比表面积，粉末状的锂渣粉在固化剂中能够更好地与其他组分混合和反应，充分发挥其活性，提高固化剂的胶凝性能和强度。
[0052]本实施例中所提供的基于锂渣制备出来的固化剂，不仅限用于软土固化，也可以按实际施工条件，用于地坪处理、混凝土基面处理和土壤固化。
[0053]本实施例中所提供的基于锂渣制备固化剂的制备方法，为获得试验数据还提供了制作试块的具体实验步骤，如下：
[0054]1)、先将锂渣进行初步筛分，再使用热风炉进行105℃烘干10h，将含水率降至2%以下，再用球磨机对锂渣进行2h球磨，施加机械能，提高表面能，增加锂渣粉的比表面积和内部缺陷，最后采用325目细筛进行适当过筛，去除大颗粒待用;
[0055]2)、按比例将固化剂材料搅拌至均匀状态;
[0056]3)、将工地施工时挖出的废弃土样土及时置于105℃的烘干箱烘干之后将烘干样土磨碎过筛，筛孔网眼≤2mm;
[0057]4)、将此过筛后的废弃软土与固化剂及添加剂按比例(60～90)：(10～30)：(0.05～0.3)调配，与水按设计参数加入拌和均匀，将拌和好的混合物再次搅拌;
[0058]5)、搅拌工序完成后，将材料填充入试验模具中，进一步测定凝固时间。
[0059]6)、将搅拌好的浆料装入模具后振实,用塑料薄膜密封后放入标准养护箱中进行养护，24h后脱模养护至规定龄期，进行抗压强度的测定。
[0060]按照上述配比与制作流程制作试块，所得试验数据如下：
[0061]
[0062]以上所述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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
说明书附图(2)
