一種利用燒結(jié)煙氣除塵灰生產(chǎn)氯化鉀系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種利用燒結(jié)煙氣除塵灰生產(chǎn)氯化鉀系統(tǒng)，包括除塵灰灰斗、進(jìn)水管道、攪拌罐、磁選裝置、過濾裝置、檢測裝置、進(jìn)水管、加熱攪拌裝置、保溫過濾裝置、烘干出料裝置、冷卻裝置、儲(chǔ)液罐、蒸發(fā)結(jié)晶裝置、精鐵礦粉槽合格鐵精粉槽。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)新水與燒結(jié)煙氣除塵灰一次濾渣的再次混合，對(duì)除塵灰中的鉀進(jìn)行二次脫洗，顯著增加KCl的脫出率；并將二次脫洗所產(chǎn)生的稀溶液與除塵灰重新混合、溶解，實(shí)現(xiàn)渣、水同時(shí)循環(huán)利用，減少資源浪費(fèi)及能量損耗；可緩解因鉀和鈉富集造成的蓖條和隔熱墊間隙糊堵，抽風(fēng)系統(tǒng)粘料，阻塞氣流通道現(xiàn)象，提高燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量，避免極板附近產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象，提高除塵效率，并降低高爐堿金屬負(fù)荷，促進(jìn)高爐順行。
【專利說明】一種利用燒結(jié)煙氣除塵灰生產(chǎn)氯化鉀系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于廢棄物綜合利用裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種利用燒結(jié)煙氣除塵灰生產(chǎn)氯化鉀系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵冶煉過程各工序都會(huì)產(chǎn)生大量的塵泥，由于塵泥含有較高的Fe、C等有用物質(zhì)，鋼鐵企業(yè)一般作為二次原料返回?zé)Y(jié)利用。隨著這些固體廢物在燒結(jié)的循環(huán)利用，鉀、鈉、鋅、鉛等有害元素不斷富集，對(duì)燒結(jié)礦的質(zhì)量和工序順行造成明顯影響；因此，一些固體廢棄物還不能有效利用和無害化處理，造成了大氣、水環(huán)境等的污染，同時(shí)也造成二次資源的明顯浪費(fèi)。
[0003]目前，國內(nèi)很多鋼鐵企業(yè)為節(jié)約成本，將燒結(jié)煙氣電除塵灰直接返回?zé)Y(jié)料倉參與配料。燒結(jié)電除塵灰在燒結(jié)系統(tǒng)中的循環(huán)使用，造成鉀嚴(yán)重富集，從而促進(jìn)低熔點(diǎn)物質(zhì)形成，易造成蓖條和隔熱墊間隙糊堵，抽風(fēng)系統(tǒng)粘料，阻塞氣流通道，嚴(yán)重影響燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量；此外鉀使粉塵比電阻升高，這類粉塵較難荷電，在極板附近容易產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象，從而影響除塵效率；更嚴(yán)重的是致使高爐堿金屬負(fù)荷增加，影響高爐順行，因此，有必要將高鉀除塵灰分離出來。如果采用開路循環(huán)方式處理，即直接排放這部分高K粉塵，不僅造成環(huán)境污染，同時(shí)也浪費(fèi)了大量的鐵及緊缺戰(zhàn)略資源K。因此，如何變廢為寶，將這些粉塵有效利用和無害化處理，減少粉塵、水環(huán)境等的污染，已經(jīng)成為鋼鐵企業(yè)迫在眉睫的問題。
[0004]我國是一個(gè)鉀資源嚴(yán)重短缺、高度依賴國際鉀肥市場的發(fā)展中國家，這使得鉀資源有效開發(fā)問題尤為重要。此外，除塵灰中的氯也影響制備混凝土，混凝土中氯離子達(dá)到一定濃度會(huì)腐蝕鋼筋，氯鹽含量是混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要參數(shù)。鋼鐵企業(yè)燒結(jié)脫硫灰中含有大量的氯元素，阻止了燒結(jié)脫硫灰用作水泥原料的可行性。而電除塵灰提取鉀的同時(shí)也能去除大量氯離子，大大減少脫硫灰中的氯離子含量，創(chuàng)造可觀的效益。在鋼鐵企業(yè)同質(zhì)化競爭加劇的微利時(shí)代，合理利用資源，變廢為寶，從而生產(chǎn)出高附加值副產(chǎn)品，可達(dá)到降本增效的效果，也是企業(yè)生存的先決條件。
[0005]隨著人們對(duì)環(huán)境問題的日益重視，如何合理開發(fā)利用除塵灰更引起了企業(yè)和環(huán)保部門的高度重視。除塵灰的利用包括:將金屬回收，用離子交換樹脂系統(tǒng)制備極高純度氧化鐵，用于做精用顏料、磁性材料、催化劑等。近些年來，陸續(xù)開始出現(xiàn)少量從燒結(jié)粉塵中提鉀的報(bào)道。
[0006]張福利等人發(fā)表的題為《燒結(jié)電除塵灰提取氯化鉀實(shí)驗(yàn)研宄》的文章，以及題為《利用鋼鐵企業(yè)燒結(jié)電除塵灰生產(chǎn)氯化鉀的方法》的專利，介紹了浸出、固液分離、溶液凈化、蒸發(fā)結(jié)晶的除塵灰提取K具體操作方案。文章中介紹了除雜過程中采用Na2S為沉淀劑去除溶液中的重金屬離子，經(jīng)過蒸發(fā)溶液最終得到純度為90%的KCl，此方法在除雜的同時(shí)引入了 KCl溶液中更難去除的Na+。且在蒸發(fā)的過程中需要反復(fù)升溫、降溫很多次，理論上需如此循環(huán)無數(shù)次，才可能得到理想狀態(tài)下高純度的KCl和NaCl結(jié)晶，此種方法不但耗費(fèi)能源，更重要的是在實(shí)際生產(chǎn)過程中，除塵灰成分波動(dòng)較大，所蒸發(fā)溶液濃度也不穩(wěn)定，很難控制溶液中的成分組成對(duì)應(yīng)到相圖中的某個(gè)具體成分點(diǎn)，故此方法僅限于理論分析，可操作性不強(qiáng)，應(yīng)用難度極大。
[0007]李志峰等人發(fā)表的題為《燒結(jié)機(jī)頭除塵灰生產(chǎn)氯化鉀的應(yīng)用研宄》的文章，介紹了浮選一重選循環(huán)水提取氯化鉀的工藝，最終得到純度為93%的KCl結(jié)晶。文章中提到單純采用蒸餾結(jié)晶的方法提取KCl效果更明顯，卻影響了 KCl結(jié)晶的純度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型旨在提供一種能提高燒結(jié)礦質(zhì)量和產(chǎn)量，提高電除塵效率，減少堿金屬對(duì)冶煉帶來的危害，且能生產(chǎn)出高附加值KCl產(chǎn)品的鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣除塵灰生產(chǎn)氯化鉀系統(tǒng)。
[0009]為此，本實(shí)用新型采取的技術(shù)解決方案是:
[0010]一種利用燒結(jié)煙氣除塵灰生產(chǎn)氯化鉀系統(tǒng)，其特征在于，包括:除塵灰灰斗1、進(jìn)水管道2、攪拌罐I 3、攪拌罐II 4、磁選裝置5、過濾裝置I 6、過濾裝置II 7、檢測裝置I 8、檢測裝置II 9、進(jìn)水管10、加熱、攪拌裝置11、保溫、過濾裝置12、烘干、出料裝置I 13、烘干、出料裝置II 14、冷卻裝置15、儲(chǔ)液罐16、蒸發(fā)結(jié)晶裝置17、過濾器18、精鐵礦粉槽19、皮帶20及合格鐵精粉槽21。
[0011]攪拌罐I 3上面分別設(shè)有除塵灰灰斗I和進(jìn)水管道2，攪拌罐I 3出料口連接磁選裝置5，磁選裝置5精鐵礦出料口連接精鐵礦粉槽19，磁選裝置5泥漿出料口通過管道連接過濾裝置I 6，過濾裝置I 6通過皮帶20與帶有進(jìn)水管10的攪拌罐II 4相連，攪拌罐II 4通過管道連接過濾裝置II 7，過濾裝置II 7通過濾液管路與攪拌罐I 3連接，同時(shí)過濾裝置II 7通過濾渣管道連接堿金屬檢測裝置II 9，檢測裝置II 9分別與合格鐵精粉槽21和攪拌罐II 4連接；過濾裝置I 6通過濾液管道連接檢測裝置I 8，檢測裝置I 8通過KCl濾液管路分別連接攪拌罐I 3及帶有熱交換器的加熱、攪拌裝置11，加熱、攪拌裝置11 一路液體進(jìn)料口通過管路連接儲(chǔ)液罐16，另一路固體進(jìn)料口通過粗KCl管路連接蒸發(fā)結(jié)晶裝置17出料口，第三路則通過帶有熱交換器的保溫、過濾裝置12連通冷卻裝置15，保溫、過濾裝置12 —側(cè)設(shè)有烘干、出料裝置I 13，冷卻裝置15通過管路連接過濾器18，過濾器18分別與烘干、出料裝置II 14和儲(chǔ)液罐16連接，儲(chǔ)液罐16通過管路連接在蒸發(fā)結(jié)晶裝置17的進(jìn)料口上。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0013]本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)新水與燒結(jié)煙氣除塵灰一次濾渣的再次混合，對(duì)除塵灰中的鉀進(jìn)行二次脫洗，顯著增加KCl的脫出率。并將二次脫洗所產(chǎn)生的稀溶液與除塵灰重新混合、溶解，實(shí)現(xiàn)渣、水同時(shí)循環(huán)利用，極大減少資源浪費(fèi)及能量損耗。可在不添加任何除雜試劑的條件下將KCl提純，實(shí)現(xiàn)利益最大化，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益?？删徑庖蜮浐外c富集而造成的蓖條和隔熱墊間隙糊堵，抽風(fēng)系統(tǒng)粘料，阻塞氣流通道的現(xiàn)象，明顯提高燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量，避免極板附近產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象，提高除塵效率；同時(shí)，可降低高爐堿金屬負(fù)荷，促進(jìn)高爐順行。本實(shí)用新型不僅為燒結(jié)除塵灰無害化處理提供了一套有效地生產(chǎn)系統(tǒng)，而且能生產(chǎn)出高附加值的精鐵粉和KCl成品，實(shí)現(xiàn)合理利用資源，變廢為寶。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是利用燒結(jié)煙氣除塵灰生產(chǎn)氯化鉀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]圖中:除塵灰灰斗1、進(jìn)水管道2、攪拌罐I 3、攪拌罐II 4、磁選裝置5、過濾裝置I 6、過濾裝置II 7、檢測裝置I 8、檢測裝置II 9、進(jìn)水管10、加熱、攪拌裝置11、保溫、過濾裝置12、烘干、出料裝置I 13、烘干、出料裝置II 14、冷卻裝置15、儲(chǔ)液罐16、蒸發(fā)結(jié)晶裝置17、過濾器18、精鐵礦粉槽19、皮帶20、合格鐵精粉槽21。

【具體實(shí)施方式】
[0016]由圖1可見，本實(shí)用新型利用燒結(jié)煙氣除塵灰生產(chǎn)氯化鉀系統(tǒng)，主要是由除塵灰灰斗1、進(jìn)水管道2、攪拌罐I 3、攪拌罐II 4、磁選裝置5、過濾裝置I 6、過濾裝置II 7、檢測裝置I 8、檢測裝置II 9、進(jìn)水管10、加熱、攪拌裝置11、保溫、過濾裝置12、烘干、出料裝置
I13、烘干、出料裝置II 14、冷卻裝置15、儲(chǔ)液罐16、蒸發(fā)結(jié)晶裝置17、過濾器18、精鐵礦粉槽19、皮帶20及合格鐵精粉槽21所組成。
[0017]在攪拌罐I 3上面分別設(shè)有除塵灰灰斗I和進(jìn)水管道2，攪拌罐I 3出料口連接磁選裝置5，磁選裝置5精鐵礦出料口連接精鐵礦粉槽19，磁選裝置5泥漿出料口通過管道連接過濾裝置I 6，過濾裝置I 6通過皮帶20與帶有進(jìn)水管10的攪拌罐II 4相連，攪拌罐
II4通過管道連接過濾裝置II 7，過濾裝置II 7通過濾液管路與攪拌罐I 3連接，同時(shí)過濾裝置II 7通過濾渣管道連接堿金屬檢測裝置II 9，檢測裝置II 9分別與合格鐵精粉槽21和攪拌罐II 4連接；過濾裝置I 6通過濾液管道連接檢測裝置I 8，檢測裝置I 8通過KCl濾液管路分別連接攪拌罐I 3及帶有熱交換器的加熱、攪拌裝置11，加熱、攪拌裝置11 一路液體進(jìn)料口通過管路連接儲(chǔ)液罐16，另一路固體進(jìn)料口通過粗KCl管路連接蒸發(fā)結(jié)晶裝置17出料口，第三路則通過帶有熱交換器的保溫、過濾裝置12連通冷卻裝置15，保溫、過濾裝置12 —側(cè)設(shè)有烘干、出料裝置I 13，冷卻裝置15通過管路連接過濾器18，過濾器18分別與烘干、出料裝置II 14和儲(chǔ)液罐16連接，儲(chǔ)液罐16通過管路連接在蒸發(fā)結(jié)晶裝置17的進(jìn)料口上。
[0018]本實(shí)用新型的生產(chǎn)方法為:
[0019]本系統(tǒng)采用燒結(jié)煙氣末電場和或次末電場或其它高堿金屬含量的除塵灰，與本系統(tǒng)中產(chǎn)生的低濃度KCl溶液(濾液①)混合攪拌；去除浮于液體表面的泡沫，采用磁選裝置5從泥漿中選出鐵礦，得到鐵精礦；采取抽濾或壓濾的方式將攪拌并磁選后的泥漿進(jìn)行固液分離，得到一次濾渣和濾液②；所得的一次濾渣通入攪拌罐II 4中，與水按比例混合攪拌；攪拌后的泥漿通過抽濾或壓濾的方法進(jìn)行過濾，并對(duì)所得濾渣通過堿金屬檢測裝置II 9進(jìn)行成分檢測，當(dāng)濾渣堿金屬含量低至滿足燒結(jié)使用條件時(shí)，返回?zé)Y(jié)使用。當(dāng)濾渣堿金屬含量不能滿足燒結(jié)使用條件時(shí)，返回?cái)嚢韫轎I 4中與水按比例混合攪拌。濾液則通入檢測裝置II 9進(jìn)行濃度分析，對(duì)于檢測后的濾液，KCl濃度< 200mg/ml的濾液返回?cái)嚢韫轎 3，與除塵灰按比例混合攪拌；對(duì)于KCl濃度彡200mg/ml的濾液，加入粗KC1，經(jīng)過加熱、攪拌裝置11加熱并攪拌，得到恒溫的過飽和固液混合物。在恒溫條件下，采用濾網(wǎng)撈出恒溫的過飽和固液混合物中的KCl結(jié)晶(精KCl①)；將剩余溶液冷卻，得到常溫的KCl過飽和固液混合物；過濾常溫的KCl過飽和固液混合物，得到高純KCl結(jié)晶(精KCl②)，以及雜質(zhì)含量較高的KCl飽和溶液。
[0020]其中，粗KCl是由雜質(zhì)含量較高的KCl飽和溶液經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到的，蒸發(fā)結(jié)晶后，多余的雜質(zhì)含量較高的KCl飽和溶液可替代KCl濃度多200mg/ml的濾液使用，直接返回加熱、攪拌裝置11參與循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用燒結(jié)煙氣除塵灰生產(chǎn)氯化鉀系統(tǒng)，其特征在于，包括:除塵灰灰斗(I)、進(jìn)水管道(2)、攪拌罐I (3)、攪拌罐II (4)、磁選裝置(5)、過濾裝置I ￠)、過濾裝置II (7)、檢測裝置I (8)、檢測裝置II (9)、進(jìn)水管(10)、加熱、攪拌裝置(11)、保溫、過濾裝置(12)、烘干、出料裝置I (13)、烘干、出料裝置II (14)、冷卻裝置(15)、儲(chǔ)液罐(16)、蒸發(fā)結(jié)晶裝置(17)、過濾器(18)、精鐵礦粉槽(19)、皮帶(20)及合格鐵精粉槽(21);攪拌罐I (3)上面分別設(shè)有除塵灰灰斗(I)和進(jìn)水管道(2)，攪拌罐I (3)出料口連接磁選裝置(5)，磁選裝置(5)精鐵礦出料口連接精鐵礦粉槽(19)，磁選裝置(5)泥漿出料口通過管道連接過濾裝置I (6)，過濾裝置I (6)通過皮帶(20)與帶有進(jìn)水管(10)的攪拌罐II⑷相連，攪拌罐II (4)通過管道連接過濾裝置II (7)，過濾裝置II (7)通過濾液管路與攪拌罐I (3)連接，同時(shí)過濾裝置II (7)通過濾渣管道連接堿金屬檢測裝置II (9)，檢測裝置II (9)分別與合格鐵精粉槽(21)和攪拌罐II (4)連接；過濾裝置I (6)通過濾液管道連接檢測裝置I (8)，檢測裝置I (8)通過KCl濾液管路分別連接攪拌罐I (3)及帶有熱交換器的加熱、攪拌裝置(11)，加熱、攪拌裝置(11) 一路液體進(jìn)料口通過管路連接儲(chǔ)液罐(16)，另一路固體進(jìn)料口通過粗KCl管路連接蒸發(fā)結(jié)晶裝置(17)出料口，第三路則通過帶有熱交換器的保溫、過濾裝置(12)連通冷卻裝置(15)，保溫、過濾裝置(12) —側(cè)設(shè)有烘干、出料裝置I (13)，冷卻裝置(15)通過管路連接過濾器(18)，過濾器(18)分別與烘干、出料裝置II (14)和儲(chǔ)液罐(16)連接，儲(chǔ)液罐(16)通過管路連接在蒸發(fā)結(jié)晶裝置(17)的進(jìn)料口上。
【文檔編號(hào)】C01D3/04GK204251350SQ201420739790
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】于淑娟, 錢峰, 侯洪宇, 張大奎, 徐鵬飛, 徐永鵬, 王向鋒, 于素榮, 潘秀娟, 李小麗 申請人:鞍鋼股份有限公司