一种除尘灰中氯化钾的提取方法与流程

本发明涉及一种除尘灰中氯化钾的提取方法，属于除尘灰资源利用领域。

背景技术：

1、目前，太钢不锈每年产生多种除尘灰，其中烧结除尘灰每年的产生量约为1.4万吨，目前除尘灰中含钾、氯、钠，因钾、钠、氯含量过高无法返烧结供高炉使用，而铁、钾、钠、氯等有价值元素，如不进行资源化处置，一是造成有价资源的浪费，二是这些成分在系统中不断富集，从而影响设备的使用。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种除尘灰中氯化钾的提取方法，建立一套除尘灰资源利用系统，实现烧结除尘灰全部厂内处理，可制备得到氯化钾产品，实现了资源的最大化利用。

2、本发明将除尘灰中钾（质量百分比12-17%）、钠（质量百分比1-2%）、氯（质量百分比15-18%）等有用元素提取出来加以利用，不但可以解决环保生产上的难题，减少环境污染，同时可以回收固废中有用元素，减少资源浪费，提高经济收益价值。

3、本发明提供的一种除尘灰中氯化钾的提取方法，工艺流程如下：

4、（1）除尘灰由吸排罐车气力输送至烧结灰仓，经料浆搅拌机在水灰质量比≥3:1条件下进行搅拌溶解后，给入机械搅拌浸出槽内继续搅拌反应30-60min，使除尘灰中氯化钾得以充分溶解，形成烧结灰悬浊液，然后将悬浊液输送至一级压滤机进行固液分离；

5、（2）一级压滤机分离出的滤液（含氯化钾溶液）直接进入富液池储存，滤饼为脱除了钾和氯等元素的富铁粉料，通过皮带秤计重后经皮带运输到料棚内暂存，然后返回烧结厂重新配料，进行回收利用；

6、（3）富液池中的溶液经富液排出泵输送至化学沉淀罐，加入重捕剂、软化剂、絮凝剂，进行净化除杂，使溶液中除氯化钾外的其它杂质成分与药剂反应形成沉淀；并调节洗灰水的ph值＞8，形成除杂悬浊液；然后将上述悬浊液输送至二级压滤机进行固液分离，分离所得的滤液为洁净的氯化钾溶液，滤液采用自流的方式进入清液池储存；经过固液分离所得的滤饼富含钙元素等有价成分，同样在计重后运输到料棚内，进行回收利用；

7、本发明中使用的药剂包括：重捕剂为tmt-15有机硫，使用浓度为0.4%-0.5%（质量分数），软化剂使用碳酸钠，浓度为3%-5%，絮凝剂为聚丙烯酰胺pam，使用浓度为0.3%。

8、（4）将清液池中的氯化钾溶液输送至蒸发-离心分离系统，通过蒸发、离心分离最终得到氯化钾产品，然后到kcl缓存仓暂存，最后通过下方袋装机进行包装出售。

9、本发明提供了一种除尘灰中氯化钾的提取装置，包括：烧结灰仓、浆液输送装置、一级压滤机、滤液装置、化学反应罐、调节罐、二级压滤机、蒸发离心器；浆液输送装置包括浆液罐和浆液泵；滤液装置包括滤液罐、滤液泵、滤液浓度在线监测装置；

10、烧结灰仓底部连接浆液罐；浆液罐与厂区现有循环水管连接，浆液罐内设有搅拌器，浆液罐底部连接浆液泵；浆液泵出口连接一级压滤机，一级压滤机出口连接滤液罐，滤液罐内设有搅拌器，滤液罐底部连接滤液泵；滤液泵出口连接化学反应罐，化学反应罐内设有搅拌器，化学反应罐的顶部连接加药装置、底部连接压滤泵，压滤泵出口连接二级压滤机，二级压滤机底部连接调节罐，调节罐内设有搅拌器，调节罐的底部连接调节泵，调节泵出口连接蒸发离心器，蒸发离心器的冷凝回收管道连接连接浆液泵，底部连接打包装置。

11、所述烧结灰仓包括两座75m3的灰仓。

12、本发明设置滤液浓度在线监测装置，同时采取滤液回流、取样检测方式，可检验来灰中成分含量，根据机头灰的k、na含量不同及时调整水灰比以及后续除杂药剂添加量，水洗后清洁水连同冷凝水在水洗生产线中循环利用，节约生产成本与能耗。

13、所述浆液泵优选高扬程金属渣浆泵，满足：70m≤扬程≤100m；泵的过流部件材质优选耐磨性能，选择cr26及以上材质；优化管路设计，工艺浆液管道设低点放空、1%<管道坡度<10%、热水/蒸汽伴热，同时泵的入口设置反冲洗。

14、蒸发离心器的进料口滤液浓度控制在20%-25%，其设计处理规模≥6m3/h，同时在蒸发离心器前置调节罐和调节泵，保证向蒸发离心器中连续进料，确保稳定运行，同时可满足后续检修时的滤液存储。

15、工艺物料管道、蒸发离心器盐腿、视镜等关键位置设计高压水冲洗（配置恒压水泵，0.6mpa≤压力≤1mpa，采用蒸汽冷凝水，60℃≤温度≤80℃）。

16、本发明中循环水从厂区内现有的水管接入，首先进行除尘灰水洗，得到洗灰水进入除尘净化流程，得到高盐水进入蒸发离心流程，得到冷凝水可重返水洗使用。

17、本发明的有益效果：

18、（1）本发明旨在建立一套除尘灰资源利用装置与方法，将除尘灰中钾、钠、氯等有用元素提取出来加以利用，不仅解决生产上的环保难题，减少环境污染，同时可以回收固废中有用元素，减少资源浪费，提高经济收益，实现了资源循环利用最大化；提高固废综合利用率，实现固废不出厂的目标；

19、（2）节约资源：经过对除尘灰处理，铁元素富集于机头灰滤渣中返回烧结工序重新利用，有效节约资源；

20、（3）氯化钾产品市场需求旺盛，销售渠道畅通，具有一定的经济效益。

技术特征：

1.一种除尘灰中氯化钾的提取方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的除尘灰中氯化钾的提取方法，其特征在于：步骤（3）中使用的药剂包括：重捕剂为tmt-15有机硫，使用浓度为0.4%-0.5%；软化剂使用碳酸钠，浓度为3%-5%；絮凝剂为聚丙烯酰胺，使用浓度为0.3%。

3.根据权利要求1所述的除尘灰中氯化钾的提取方法，其特征在于：一级压滤机的压力为0.3-0.5mpa，二级压滤机的压力为0.4-0.6mpa，压滤机单台压滤面积应不小于60m2。

4.根据权利要求1所述的除尘灰中氯化钾的提取方法，其特征在于：蒸发-离心分离系统设置蒸发离心器，蒸发离心器的进料口滤液浓度控制在20%-25%，其设计处理规模≥6m3/h，同时在蒸发离心器前置调节罐和调节泵，保证向蒸发离心器中连续进料，确保稳定运行。

5.根据权利要求1所述的除尘灰中氯化钾的提取方法，其特征在于：除尘灰中钾的质量百分含量为12-17%，钠的质量百分含量为1-2%，氯的质量百分含量为15-18%。

6.一种除尘灰中氯化钾的提取装置，其特征在于包括：烧结灰仓、浆液输送装置、一级压滤机、滤液装置、化学反应罐、调节罐、二级压滤机、蒸发离心器；浆液输送装置包括浆液罐和浆液泵；滤液装置包括滤液罐、滤液泵、滤液浓度在线监测装置；

7.根据权利要求6所述的除尘灰中氯化钾的提取装置，其特征在于：所述烧结灰仓包括两座75m3的灰仓；所述浆液泵为高扬程金属渣浆泵，满足：70m≤扬程≤100m；同时泵的入口设置反冲洗。

8.根据权利要求6所述的除尘灰中氯化钾的提取装置，其特征在于：在一级压滤机与滤液罐之间的管道上安装设置滤液浓度在线监测装置，同时采取滤液回流、取样检测方式，检验来灰中成分含量。

9.根据权利要求6所述的除尘灰中氯化钾的提取装置，其特征在于：循环水管连接厂区内现有的水管，首先进行除尘灰水洗，得到洗灰水进入化学反应罐，得到高盐水进入蒸发离心器，得到冷凝水可重返水洗使用。

10.根据权利要求6所述的除尘灰中氯化钾的提取装置，其特征在于：工艺物料管道、蒸发离心器盐腿、视镜位置配置恒压水泵，用于进行高压水冲洗。

技术总结本发明公开了一种除尘灰中氯化钾的提取方法，属于除尘灰资源利用领域。具体流程包括：除尘灰存储及卸料、除尘灰浸出、固液分离、除杂净化、蒸发离心、成品储存。本发明将除尘灰中钾、钠、氯等有用元素提取出来加以利用，不仅解决生产上的环保难题，减少环境污染，同时可以回收固废中有用元素，减少资源浪费，提高经济收益，实现了资源循环利用最大化。技术研发人员：崔康康,杜占权,高卯根,薛丹宏,李晓伟,刘永新,王建英,许文长受保护的技术使用者：山西太钢不锈钢股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14