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近日，湖南某瓷砖厂利用锂渣替代红页岩生产300 万m2一次性烧成高档陶瓷波形瓦，目前项目已竣工。每年陶瓷瓦的生产运行时间降低至原来的 60%（若锂渣的氧化锂含量满足要求可直接制取陶瓷瓦，不需要对锂渣进行预处理，本次评价按最不利原则考虑，即锂渣氧化锂含量不满足制陶瓷瓦的要求需要预处理），剩余 40%的时间为陶瓷瓦原材料预处理的生产运行时间，预处理过程中将产生副产品卤水（硫酸锂溶液）。膨润土平台
一、锂渣代替红页岩生产陶瓷瓦的可行性分析
锂渣专用磨粉设备厂了解到，锂渣主要成分为 SiO2和 Al2O3，与陶瓷生产所需主要原料——红页岩（酸盐矿物）组成接近；根据业内专业人士对“云母浸出渣对陶瓷体白度的影响探究”中指出，直接采用锂渣做陶瓷原料导致陶瓷烧结过程中发生颜色变化，影响陶瓷制品的力学性能。锂渣中含有 0.3％～0.5％的氧化锂可以大幅度提高坯料的抗热震性和力学强度，而本项目锂渣中氧化锂的含量为 0.57~1.08%，必须通过预处理调整锂渣中氧化锂的含量，预处理过程中将产生副产品卤水（硫酸锂溶液）。综上，采用锂渣代替红页岩生产陶瓷瓦，既降高档陶瓷波形瓦原材料技术改造项目降低原料的成本，提升产品的质量（主要是硬度、韧性、致密度、强度、耐磨性），又实现废弃资源循环利用，解决湖南锂业产生的一次锂渣的去向问题、节能增效，减少排放污染物。因此，利用锂渣替代红页岩生产陶瓷瓦，可为企业解决困境，提升企业市场竞争力，顺应陶瓷瓦产业发展趋势，为企业创造更大的价值。
二、锂渣代替红页岩生产陶瓷瓦工艺流程
锂渣预处理的生产工艺流程主要有配料、混料、烘干、压制成型、焙烧、冷却、破碎、浸出、过滤等工序。
1、配料与混料
上料时，将物料根据配料比例由装载机抓取并称重，喂入自动喂料机，再由自动喂料机下方的履带输送至皮带输送机，再由皮带输送机输送至颚式破碎机。原料及其辅助配合生产物料的配料比例为锂尾渣：硫酸钠：硫酸钙：氧化钙=89：4：5：2（根据建设单位提供资料，配料比例是根据锂尾渣中各元素成分和锂的溶出率调整的），混料过程约 5min。混好的物料通过自动喂料机下方的履带输送至皮带输送机输送至颚式破碎机粗破。
2、粗破：将已按比例配料好的物料通过喂料机下方的履带及皮带输送机输送至颚式破碎机进行粗破至 3~5cm。
3、干燥：粗破后的物料含水率较高，含水率为 10%，需烘干后才能进雷蒙机细磨，否则影响细磨的效果。
4、细磨筛分：经烘干后的物料由雷蒙机细磨至粒径 100 目，细磨后的物料再由密闭输送带输送至振动筛筛除大于 2g 的物料后通过密闭输送带输送至快速搅拌机内。
5、搅拌：将细磨至 100 目的物料经输送带输送至快速搅拌机内，并加水进行搅拌，使搅拌好的物料的含水率达到 8%，搅拌过程为密闭搅拌。
6、压制成型：搅拌好暂存于料仓内的混料通过密闭皮带输送至成型机压制形成氧化锂板坯（成型工序不需要加水），成型的氧化锂板坯通过叉车运至辊道窑车间。
7、干燥、焙烧、冷却工段：辊道窑总长度 150m，从长度上分不同的功能段，从前往后的分段为：干燥段（长度 50m）、焙烧段（即焙烧反应区域，长度 55m）、冷却段（长度 45m），各段的长度比例和温度是根据产品的烧成曲线而制定的。
8、培烧熟料破碎冷却后的焙烧料被输送至鄂式破碎机破碎，破碎过程物料较粗，破碎至10mm 左右，破碎过程物料较粗。
9、湿磨：将破碎后的物料经密闭皮带输送至球磨机进行磨粉，项目采用连续湿磨工艺，球磨过程中加入水，根据企业提供资料，项目物料量与加入水量比例约为 1：0.38，磨粉至粒径-20 目左右，尽可能降低焙烧料的粒径，以提高后续浸出工序的浸出效果，使焙烧料溶解更充分。
10、浸出、过滤：经过焙烧后，锂、钾、铷、铯等金属元素以易溶于水的硫酸盐式存在，磨浆后的焙烧料经密封管道输送至浸出池内，以一定固液比比例加水浸出（1：1），浸出时间约 2h，锂浸出率低于 78%，浸出过程可使锂、钾、铷、铯等金属化合物充分的溶解于水中。浸出完成后采用陶瓷片固液分离机进行固液分离（负压吸抽，陶瓷片过滤（陶瓷片只允许水分子通过而其他的粗颗粒无法通过），过滤出的浸出渣主要成分为二氧化硅、氧化铝、硫酸钙和氟化钙等，浸出渣含水率约 30%。浸出渣送至渣库回用于陶瓷瓦生产工序，滤液输送至卤水储罐。
随着人们对建筑材料的环保性、美观性和耐用性的要求不断提高，红页岩陶瓷瓦作为一种优质的绿色环保建材，受到了市场的广泛认可。在环保和可持续发展的大背景下，红页岩陶瓷瓦产业将更加注重资源的合理利用和环境的保护。因为此利用锂渣代替红页岩生产陶瓷瓦，不仅给企业降本增效还能有效的解决锂渣去向问题，减少红页岩的用量，保护了矿产资源，实现固废综合再利用，锂渣代替红页岩生产陶瓷瓦是当地政策支持的环保项目。
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