CN112225370A - 一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺 - Google Patents
一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺包括以下步骤：包括以下步骤：步骤一：将钢厂除尘灰通过螺旋输送机输送至配浆槽中制成钢厂除尘灰浆液；步骤二：制得钢厂除尘灰浆液通过压力泵逐级输送至三级逆流水洗池中，通过三级逆流水洗萃取进行脱氯，除去钢厂除尘灰浆液中的碱金属盐，制得过滤液和脱盐除尘灰；步骤三：将过滤液通过泵输送至缓冲池缓冲后流入中和沉淀池，中和后混合液体导入絮凝池絮凝沉淀；步骤四：沉淀后液体通过精密过滤器，过滤后得到滤渣和滤液，所述滤液输送至PH调节池中，调节液体酸碱度至中性；步骤五：PH池中液体输送至多效蒸发系统，进行多级蒸发。该发明用于钢铁除尘灰的分离和再利用。
Description
技术领域
本发明涉及除尘灰处理领域，具体为一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺。
背景技术
工业企业等排放的大气污染物经过布袋除尘器等除尘设备处理，大部分颗粒物废气经收集得到的飞灰，其成分与所收集的颗粒物气体有关，钢铁企业会产生大量除尘灰、氧化铁皮等等，一般都有很好的利用价值。环境除尘是为减少环境粉尘污染所设置的，例如原料装卸、转运等岗位的除尘，这类除尘灰是环境除尘灰。一般来说，环境除尘灰是在常温下聚集的，其介质粉尘性质无大变化，比较好利用，对生产基本无危害。工艺除尘灰则是高温物化反应的产物，形成于高温之中，其理化性质发生变异，利用难度较大，对生产危害较大。高炉煤气除尘全部采用了干法除尘，产生的一次除尘灰(重力除尘器)和二次除尘灰(煤气净化布袋除尘器)主要成分是铁和碳，全部返烧结作为烧结原料。
长期以来大量除尘灰、泥在烧结循环利用，存在着许多问题。一是除尘灰品种、数量多，成分复杂差异大，难以做到定量配料，造成烧结矿物化性能指标下降。二是除尘灰、泥烧结性能差，钢铁企业多年来的生产经验。烧结生产能力降低。三是烟气除尘灰中K、Na、CLZn等元素富集危害烧结炼铁生产，造成烧结台车糊蓖条，风机叶片挂泥，除尘器效率降低，烟尘污染加重，设备维护量加大，高炉因有害元素富集而影响顺行和寿命甚至造成事故也是不乏先例的。
由此提出一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，现有的钢厂除尘灰中主要含有铁、锌、铅、氯、钾、钠等元素，在火法回转窑加工处理回收此氧化锌的生产中，其中的氯、钾、钠元素对生产的稳定运行及产品的品位有不利影响，还需要将除尘灰中的重金属杂质分离。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，包括以下步骤：
步骤一：将钢厂除尘灰通过螺旋输送机输送至配浆槽中制成钢厂除尘灰浆液；
步骤二：制得钢厂除尘灰浆液通过压力泵逐级输送至三级逆流水洗池中，通过三级逆流水洗萃取进行脱氯，除去钢厂除尘灰浆液中的碱金属盐，制得过滤液和脱盐除尘灰；
步骤三：将过滤液通过泵输送至缓冲池缓冲后流入中和沉淀池，中和后混合液体导入絮凝池絮凝沉淀；
步骤四：沉淀后液体通过精密过滤器，过滤后得到滤渣和滤液，所述滤液输送至PH调节池中，加入调节液调节液体酸碱度至中性；
步骤五：PH池中液体通过压力泵输送至多效蒸发系统，进行多级蒸发分离制得氯化钠和氯化钾晶体。
优选的，所述逆流水洗池设有三级，每级逆流水洗池包括有调浆池、漂洗水池和带滤机，所述调浆液池内将除尘灰浆液加溶剂稀释，溶解除尘灰浆液中的氯离子和碱金属盐，所述浆液与溶剂比值为1：3-1：5。
优选的，所述逆流水洗池设有内循环，调浆池中调配完成后通过泵输送至带滤机脱水，脱水后后输送至漂洗池，漂洗池漂洗后回流入调浆池中作为溶剂稀释。
优选的，所述漂洗水池设有离子浓度检测设备，当漂洗水池中离子浓度高于预设值，则带滤机脱水后物质进入下一级逆流水洗池，继续进行内循环直至三级漂洗水池中离子浓度高于预设值，则三级带滤机输出脱盐除尘灰。
优选的，所述逆流水洗池设有外循环，所述逆流水洗池中的漂洗水池均通过水泵与上一级漂洗水池相连通，所述一级漂洗水池与缓冲池相连通。
优选的，所述步骤三中和沉淀池中沉淀剂为过量的氢氧化钠和硫化钠，产出的沉淀物为重金属盐。
优选的，所述中和沉淀池、絮凝池以及精密过滤器均设有行车抓头，所述行车抓头抓取中和沉淀池、絮凝池以及精密过滤器中的沉淀物输送至脱盐除尘灰。
优选的，所述PH调节池的调节液主要为8-12mol/L的盐酸溶液。
优选的，所述多效蒸发系统通过氯化钠与氯化钾在不同温度下溶解度不同，进而蒸发浓缩分离出氯化钠和氯化钾晶体。
(三)有益效果
本发明提供了一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，具备以下有益效果：
通过设有三级逆流水洗池，通过大量的溶剂溶解除尘灰中的氯离子，以及一些可溶的碱金属盐，其中溶剂通过采样水溶液可以大大降低工艺的净化成本，并且逆流水洗池中设有内外循环相结合，三级逆流水池逐级连通，通过单级逆流水池中，除尘灰不断经过漂洗水池漂洗和带滤机脱水，漂洗后滤液中含有大量的氯离子以及钠、钾等碱金属离子，且漂洗水池之间通过水泵流向上一级漂洗水池，最终当一级漂洗水池内离子浓度经检测装置达到饱和后输送至缓冲池中缓冲，降低液体流速为后续的沉淀流程提供保障，缓冲后液体通过中和沉淀池中加入氢氧化钠和硫化钠使得溶液中重金属离子生成硫化物沉淀，而铁离子和锌离子则生成碱性盐沉淀或产出絮状物沉淀，进而将沉淀后液体导入絮凝池中进一步使得液体中絮状物进一步絮凝成大颗粒沉淀，进而除去溶液中的锌，铁以及重金属离子，絮凝后液体通过精密过滤器过滤分离溶液中的固态颗粒物和漂浮物，过滤后溶液中含有大量钠、钾离子，通过加入酸液中和后利用氯化钠和氯化钾不同温度下溶解度不同，且氯化钠溶解度基本不随温度变化，进而在高温下使得溶液饱和低温使得氯化钾析出，多级分离进一步提高其氯化钾和氯化钠纯度，从而实现了除尘灰中氯离子、钠、钾离子的分离和回收同时也将除尘灰中的金属离子分离沉淀后通过行车抓手收集以及原有除尘灰中难溶解的金属杂质合并为脱盐除尘灰，可进一步提取利用，提高除尘灰的利用率，且在蒸馏过程中产出的蒸馏水可回流至逆流水洗池中进一步利用，蒸馏水中离子杂质较少溶解度高，为一种优质的溶解溶剂，进一步提高工艺的进化效率，降低工艺生产成本。
附图说明
图1为本发明中适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺流程图；
具体实施方式
下面结合附图对发明作进一步描述，图1为本发明中一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺流程图，包括以下步骤：
步骤一：将钢厂除尘灰通过螺旋输送机输送至配浆槽中制成钢厂除尘灰浆液；
步骤二：制得钢厂除尘灰浆液通过压力泵逐级输送至三级逆流水洗池中，通过三级逆流水洗萃取进行脱氯，除去钢厂除尘灰浆液中的碱金属盐，制得过滤液和脱盐除尘灰；
步骤三：将过滤液通过泵输送至缓冲池缓冲后流入中和沉淀池，中和后混合液体导入絮凝池絮凝沉淀；
步骤四：沉淀后液体通过精密过滤器，过滤后得到滤渣和滤液，所述滤液输送至PH调节池中，加入调节液调节液体酸碱度至中性；
步骤五：PH池中液体通过压力泵输送至多效蒸发系统，进行多级蒸发分离制得氯化钠和氯化钾晶体。
所述逆流水洗池设有三级，每级逆流水洗池包括有调浆池、漂洗水池和带滤机，所述调浆液池内将除尘灰浆液加溶剂稀释，溶解除尘灰浆液中的氯离子和碱金属盐，所述浆液与溶剂比值为1∶3-1∶5，所述逆流水洗池设有内循环，调浆池中调配完成后通过泵输送至带滤机脱水，脱水后后输送至漂洗池，漂洗池漂洗后回流入调浆池中作为溶剂稀释，所述漂洗水池设有离子浓度检测设备，当漂洗水池中离子浓度高于预设值，则带滤机脱水后物质进入下一级逆流水洗池，继续进行内循环直至三级漂洗水池中离子浓度高于预设值，则三级带滤机输出脱盐除尘灰，所述逆流水洗池设有外循环，所述逆流水洗池中的漂洗水池均通过水泵与上一级漂洗水池相连通，所述一级漂洗水池与缓冲池相连通，所述步骤三中和沉淀池中沉淀剂为过量的氢氧化钠和硫化钠，产出的沉淀物为重金属盐，所述中和沉淀池、絮凝池以及精密过滤器均设有行车抓头，所述行车抓头抓取中和沉淀池、絮凝池以及精密过滤器中的沉淀物输送至脱盐除尘灰，所述PH调节池的调节液主要为8-12mol/L的盐酸溶液，所述多效蒸发系统通过氯化钠与氯化钾在不同温度下溶解度不同，氯化钾在100℃下饱和通过降温至40-50℃结晶析出氯化钾晶体，剩余溶液为氯化钠溶液进而蒸发浓缩制得氯化钠晶体，分离出氯化钠和氯化钾晶体。
综上，通过设有三级逆流水洗池，通过大量的溶剂溶解除尘灰中的氯离子，以及一些可溶的碱金属盐，其中溶剂通过采样水溶液可以大大降低工艺的净化成本，并且逆流水洗池中设有内外循环相结合，三级逆流水池逐级连通，通过单级逆流水池中，除尘灰不断经过漂洗水池漂洗和带滤机脱水，漂洗后滤液中含有大量的氯离子以及钠、钾等碱金属离子，且漂洗水池之间通过水泵流向上一级漂洗水池，最终当一级漂洗水池内离子浓度经检测装置达到饱和后输送至缓冲池中缓冲，降低液体流速为后续的沉淀流程提供保障，缓冲后液体通过中和沉淀池中加入氢氧化钠和硫化钠使得溶液中重金属离子生成硫化物沉淀，而铁离子和锌离子则生成碱性盐沉淀或产出絮状物沉淀，进而将沉淀后液体导入絮凝池中进一步使得液体中絮状物进一步絮凝成大颗粒沉淀，进而除去溶液中的锌，铁以及重金属离子，絮凝后液体通过精密过滤器过滤分离溶液中的固态颗粒物和漂浮物，过滤后溶液中含有大量钠、钾离子，通过加入酸液中和后利用氯化钠和氯化钾不同温度下溶解度不同，且氯化钠溶解度基本不随温度变化，进而在高温下使得溶液饱和低温使得氯化钾析出，多级分离进一步提高其氯化钾和氯化钠纯度，从而实现了除尘灰中氯离子、钠、钾离子的分离和回收同时也将除尘灰中的金属离子分离沉淀后通过行车抓手收集以及原有除尘灰中难溶解的金属杂质合并为脱盐除尘灰，可进一步提取利用，提高除尘灰的利用率，且在蒸馏过程中产出的蒸馏水可回流至逆流水洗池中进一步利用，蒸馏水中离子杂质较少溶解度高，为一种优质的溶解溶剂，进一步提高工艺的进化效率，降低工艺生产成本。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将钢厂除尘灰通过螺旋输送机输送至配浆槽中制成钢厂除尘灰浆液；
步骤二：制得钢厂除尘灰浆液通过压力泵逐级输送至三级逆流水洗池中，通过三级逆流水洗萃取进行脱氯，除去钢厂除尘灰浆液中的碱金属盐，制得过滤液和脱盐除尘灰；
步骤三：将过滤液通过泵输送至缓冲池缓冲后流入中和沉淀池，中和后混合液体导入絮凝池絮凝沉淀；
步骤四：沉淀后液体通过精密过滤器，过滤后得到滤渣和滤液，所述滤液输送至PH调节池中，加入调节液调节液体酸碱度至中性；
步骤五：PH池中液体通过压力泵输送至多效蒸发系统，进行多级蒸发分离制得氯化钠和氯化钾晶体。
2.根据权利要求1所述的一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，其特征在于：所述逆流水洗池设有三级，每级逆流水洗池包括有调浆池、漂洗水池和带滤机，所述调浆液池内将除尘灰浆液加溶剂稀释，溶解除尘灰浆液中的氯离子和碱金属盐，所述浆液与溶剂比值为1∶3-1∶5。
3.根据权利要求2所述的一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，其特征在于：所述逆流水洗池设有内循环，调浆池中调配完成后通过泵输送至带滤机脱水，脱水后后输送至漂洗池，漂洗池漂洗后回流入调浆池中作为溶剂稀释。
4.根据权利要求3所述的一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，其特征在于：所述漂洗水池设有离子浓度检测设备，当漂洗水池中离子浓度高于预设值，则带滤机脱水后物质进入下一级逆流水洗池，继续进行内循环直至三级漂洗水池中离子浓度高于预设值，则三级带滤机输出脱盐除尘灰。
5.根据权利要求3所述的一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，其特征在于：所述逆流水洗池设有外循环，所述逆流水洗池中的漂洗水池均通过水泵与上一级漂洗水池相连通，所述一级漂洗水池与缓冲池相连通。
6.根据权利要求1所述的一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，其特征在于：所述步骤三中和沉淀池中沉淀剂为过量的氢氧化钠和硫化钠，产出的沉淀物为重金属盐。
7.根据权利要求1所述的一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，其特征在于：所述中和沉淀池、絮凝池以及精密过滤器均设有行车抓头，所述行车抓头抓取中和沉淀池、絮凝池以及精密过滤器中的沉淀物输送至脱盐除尘灰。
8.根据权利要求1所述的一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，其特征在于：所述PH调节池的调节液主要为8-12mol/L的盐酸溶液。
9.根据权利要求1所述的一种适用于钢厂除尘灰的水洗、除重金属工艺，其特征在于：所述多效蒸发系统通过氯化钠与氯化钾在不同温度下溶解度不同，进而蒸发浓缩分离出氯化钠和氯化钾晶体。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210115 |