鋰鹽在堵漏王砂漿體系中的應用
堵漏王砂漿在業(yè)界已經(jīng)算不上什么高科技產(chǎn)品了。簡單來說它就是一種能夠迅速凝固的砂漿,并且在短時間內(nèi)能達到數(shù)倍于普通砂漿的強度,同時耐水、耐磨、不開裂。
在堵漏王砂漿的生產(chǎn)調(diào)配技術方面,行業(yè)內(nèi)的大多數(shù)廠家都是采用鋁酸鹽水泥(硫鋁為主)加促凝劑,再輔以填充骨料及少量砂漿添加劑,均勻攪拌混合而成。各廠家在材料比例方面會有所不同,但主體框架如上述基本一致,在本文中不再詳述。在這里主要談一下配方中的促凝劑,這也是堵漏王砂漿中最關鍵的“靈魂材料”,產(chǎn)品做的好不好,性價比高不高,全靠它了。
堵漏王砂漿中的促凝劑,應用的最為廣泛的還是“鋰鹽”,其中包括氯化鋰、碳酸鋰、氫氧化鋰。在生產(chǎn)廠家中使用的最多,量最大應該是氯化鋰。它在硫鋁酸水泥中的反應迅速,早期強度發(fā)展很快,配方組成簡單,易于使用。但是氯化鋰十分容易潮解,主要在空氣中裸露幾分鐘就會化成液態(tài),生產(chǎn)時需要格外注意。用它做出的堵漏王砂漿成品相應的包裝要求也會比較高。另外由于其富含氯離子,在一些要求較高的鋼筋混凝土和鋼結構工程上會被拒絕使用。
在生產(chǎn)中使用量僅次于氯化鋰的當屬于碳酸鋰,碳酸鋰雖然在量上面不是最大,但在應用范圍上是最廣的,幾乎水泥材料中只要有促凝、早強需求的都會用到。碳酸鋰結構穩(wěn)定,不會潮解,生產(chǎn)使用十分方便,對產(chǎn)品的包裝要求不是很高,但在相同條件下,它對堵漏王的早期凝固速度影響要略低于氯化鋰,需要用一些激發(fā)劑進行調(diào)整才能在速度上超過它。
最后是氫氧化鋰,準確的說是堵漏王砂漿中,氫氧化鋰是一種性能優(yōu)異的鋰鹽,摻加量小、發(fā)熱固化迅速,潮解情況要比氯化鋰的好一點,都是一些不錯的優(yōu)點。問題是它屬于苛性堿,在化工原料的歸類中,氫氧化鋰被劃定為IV類危化品,造成了它在運輸、銷售、貯存方面都存在一定的風險,生產(chǎn)操作人員按有關規(guī)定也應持證上崗。當然我個人覺得這都不是最重要的,下面要講到的價格行情才是制約氫氧化鋰應用的主要因素。
以上粗略講了一下三種鋰鹽在堵漏王砂漿中應用的優(yōu)缺點,再來看一下它們的市場行情。近年來國內(nèi)對新能源的需要與日俱增,特別是從2015年開始,隨著國家補貼到位,新能源中的鋰電行業(yè)更是瘋狂的擴張。業(yè)內(nèi)鋰鹽行業(yè)專家通過近兩年的分析、梳理,得出了“這種擴張會長時間持續(xù)”的結論。現(xiàn)在是2017年,行業(yè)還沒能看出鋰鹽價格有任何回落的跡象,三種鋰鹽的價格都在十多萬以上,居高不下。
在如今的鋰鹽價格行情下,堵漏王砂漿的生產(chǎn)廠家對鋰鹽的選擇更是價格越低越好。那么,有沒有性價比更高的鋰鹽可以用在堵漏王砂漿行業(yè)中的呢?答案是一定有!在市場化如此發(fā)達的今天,有需求就有市場成為一種“新常態(tài)”。近兩年在鋰鹽居高不下的行情下,行業(yè)內(nèi)有一些規(guī)模較小的鋰鹽加工廠,推出了很多各式各樣的鋰鹽產(chǎn)品。有從工業(yè)固廢中提取的“一水硫酸鋰“,從鋰電池再生行業(yè)中分離出的黑色”復合硫酸鋰“,還有從碳酸鋰等外品種提取的含量高低不一的“建材級碳酸鋰“,近期還看到一種用微波新技術從鋰云母礦中提取的”聚合鋰“等等各種鋰鹽產(chǎn)品。
我應廠家委托,在專業(yè)人士的協(xié)助下,對以上幾種新的鋰鹽產(chǎn)品做一些簡單應用測試如下圖表:
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| 來源 | 外觀性狀 | 廠家推薦添加量 | 產(chǎn)品反應狀態(tài) | 初凝時間 | 終凝時間 | 價格 (每噸) | 性價比 | 推薦度 |
一水硫酸鋰 | 鋰電池原料行業(yè)固體廢棄物 | 白色粉末輕微潮解 | 8kg/噸 | 放熱反應較小,凝固時間長 | 6min | 13min | 10萬 | 低 | 性價比太低不建議使用 |
復合硫酸鋰 | 鋰電池再生行業(yè)固體廢棄物 | 黑色粉末氣味較重易潮解 | 5kg/噸 | 放熱反應劇烈,凝固時間短,氣味大 | 1min 30S | 5min | 6萬 | 高 | 環(huán)保不達標不建議使用 ? |
建材級 碳酸鋰 | 鋰電池生產(chǎn)廠家等外品再提取 | 白色粉末無味不潮解 | 4kg/噸 | 放熱反應較大,凝固時間適中 | 4min | 7min | 10萬 | 中 | 建議使用 |
聚合鋰 高品位 | 鋰云母提取法深加工 | 白色粉末無味不潮解 | 5kg/噸 | 放熱反應適中,凝固時間較短 | 3min | 6min | 7萬 | 中 | 建議使用 |
聚合鋰 中低品位 | 鋰云母鍛燒提取法粗加工 | 灰白色粉末淡味輕微潮解 | 6kg/噸 | 放熱反應較大,凝固時間適中 | 3min30S | 7min | 4萬 | 高 | 建議使用 |
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我們選取了性價比較高的建材級碳酸鋰、高含聚合鋰、低含聚合鋰這三種鋰鹽進行混搭復配,得出一些更加經(jīng)濟且效果不錯的配方,如下圖表:
序號 | 硫鋁酸鹽水泥 (425) | 砂子 (80-160目) | 纖維素醚 | 速凝劑 | 水比 | 初凝時間 | 終凝時間 | 1h抗壓強度/MPa |
A | B |
1# | 800 Kg | 200 Kg | 0.5 Kg | 高含碳酸鋰3Kg | 高含聚合鋰1Kg | 0.26 | 2min | 6min | 8.5 |
2# | 800 Kg | 200 Kg | 0.5 Kg | 低含聚合鋰5Kg | 高含聚合鋰1Kg | 0.25 | 1min | 4min | 6.5 |
3# | 800 Kg | 200 Kg | 0.5 Kg | 高含碳酸鋰3Kg | 低含聚合鋰3Kg | 0.26 | 1min | 6min | 7.5 |
4# | 800 Kg | 200 Kg | 0.5 Kg | 高含聚合鋰3Kg | 低含聚合鋰3Kg | 0.25 | 0.5min | 4min | 5.5 |
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??以上實驗數(shù)據(jù)是根據(jù)多組實驗篩選出來,效果不錯供大家參考。
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