CN113233798A - 一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统及其使用方法，属于固体废物及危险废弃物处理技术领域，通过使用本发明的系统窑灰/飞灰中的氯元素去除率高，不产生其余二次污染，窑灰/废水经本系统处置后得到能资源化利用的钾盐产品，提取钾盐的纯度高，同时运行成本较低。包括依次连接的计量卸料装置、多级水洗搅拌装置，滤液预处理装置以及多效蒸发提盐装置。窑灰计量输送至水洗搅拌装置，加水搅拌后进入固液分离装置，分离出的液相滤液进入滤液预处理系统，达到蒸发提盐标准后，进入多效蒸发器，滤液经蒸发后析出钾盐，经离心机烘干后得到钾盐成品，固相滤饼由水泥窑系统回用。
Description
技术领域
本发明属于固体废物及危险废弃物处理技术领域，具体涉及一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统及其使用方法。
背景技术
生活垃圾、生活污泥及工业废料作为水泥窑替代燃料的使用越来越多，但相比与传统的水泥生产原材料，这些替代性燃料中所含的氯较高，在水泥熟料生产过程中，含氯废弃物的入窑处置会增加窑内氯的引入量，造成对回砖窑、预热器及窑尾除尘器的钢材的腐蚀。旁路放风是降低回转窑系统中氯含量的有效手段，但含有大量氯元素的旁路灰很难进行下一步综合利用，带来新的处置问题。
钾是决定农作物丰产的3大营养元素之一，世界钾盐产量的90%以上用作钾肥，需求量大。
结合旁路灰中氯碱分布特点，从旁路灰中提取可资源化的产品KCl，提取KCl后的窑灰/飞灰氯含量大大降低，重新回窑煅烧利用，则能有效解决协同处置水泥回转窑系统中的Cl的富集问题，不产生新的污染，并能获得一定的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统及其使用方法，通过使用本发明的系统窑灰/飞灰中的氯元素去除率高，不产生其余二次污染，窑灰/废水经本系统处置后得到能资源化利用的钾盐产品，提取钾盐的纯度高，同时运行成本较低。
同时，本系统也适用于生活垃圾飞灰无害化处置，解决随着垃圾焚烧快速发展，产量不断攀升的飞灰难以真正无害化资源化处置的问题。
本发明采用如下技术方案：
一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统，包括依次连接的计量卸料装置、多级水洗搅拌装置、滤液预处理装置以及多效蒸发提盐装置。
进一步地，所述多级水洗搅拌装置中每一级包括依次连接的水洗搅拌罐和固液分离装置。
进一步地，所述固液分离装置为真空转鼓过滤机。可分离得到便于运输的粉状滤饼。粉状滤饼可作为生料进入水泥窑再利用。
进一步地，所述滤液预处理装置包括依次连接的浅层曝气池、带加药系统的斜板沉淀池以及离子交换器，所述浅层曝气池内设置的曝气管路与水泥窑尾排放烟气管道连接。该预处理装置用于去除滤液中的钙及高价金属离子等。
进一步地，所述多效蒸发提盐装置包括依次连接的若干效蒸发器。通过分别控制每一效蒸发器的参数，可实现不同类别盐的分离。
进一步地，所述多效蒸发提盐装置还包括蒸汽冷凝水罐及母液处置装置，蒸汽冷凝水罐的出口与水洗搅拌装置的水洗搅拌罐连接，母液处置装置的出口与水泥窑分解炉连接。蒸汽冷凝后回用至水洗搅拌环节，母液收集后连接至水泥窑分解炉入窑焚烧。
一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统的使用方法如下：窑灰经计量卸料装置输送至一级水洗搅拌罐，加水搅拌后进入一级固液分离装置，分离出的液相滤液进入滤液预处理装置，达到蒸发提盐标准后，进入多效蒸发提盐装置，滤液经蒸发后析出钾盐，经离心机烘干后得到钾盐成品。固相滤饼由水泥窑系统回用。
进一步地，多级水洗搅拌装置中，每一级窑灰/飞灰水洗搅拌后进入固液分离装置，分离出的滤饼进入下一级水洗搅拌装置，滤液回用至前一级水洗搅拌罐，依此类推。
本发明的有益效果如下：
1. 水泥窑灰/飞灰经过多级水洗后，滤饼中的氯元素几乎全部被洗出，再回到水泥生产系统使用，降低了氯元素对窑系统及水泥品质的不良影响；
2. 旁路灰水洗后，经真空过滤机进行固液分离，无需加药即可得到连续产出的含水率低于40%的固相灰渣，粉状物料，解决了高粘度泥饼难以输送的问题；
3. 利用窑尾烟气对水洗滤液进行脱钙及除重金属预处理，减缓蒸发系统结垢，减少溶液中Pb等两性重金属离子的含量，节约药剂成本。同时系统停机时，利用窑尾烟气可以控制各段设备中液体pH以减少结垢。
4. 蒸发系统采用多效蒸发，可利用各类盐的溶解度特性差异进行分盐，得到的钾盐纯度高，能产生额外的经济效益。
5. 本系统充分依托水泥窑系统对窑灰/飞灰进行处理，母液及灰渣送入水泥窑回用，不产生二次污染，实现无害化资源化处置。
附图说明
图1为本发明的处置系统的工艺流程图。
具体实施方式
结合附图，对本发明做进一步说明。
如图所示，一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统，包括依次连接的窑灰水洗搅拌装置，固液分离装置，滤液预处理装置以及多效蒸发提盐装置。所述窑灰水洗搅拌装置包括依次连接的窑灰计量卸料、水洗搅拌罐。窑灰计量输送至水洗罐，加水搅拌后通过进入固液分离装置。使用真空过滤机过滤后得到的滤饼含水率小于40%，滤饼中的氯含量降低至1%以下，且滤饼为粉状，易于输送至水泥生产系统进行回用。
（2）分离出的滤液进入滤液预处理系统，依次通过浅层曝气池、斜板沉淀池及离子交换器，浅层曝气池中通入水泥窑尾的废烟气，烟气中含有大量的CO2，控制pH在10左右，可沉淀去除滤液中的大部分钙离子，然后加入少量混凝药剂继续脱出剩余的Ca2+及其他干扰离子，经斜板沉淀池分离后，进入离子交换器进一步净化，达到蒸发提盐标准后，进入多效蒸发器。
（3）滤液经蒸发后析出钾盐，最终分离出KCl纯度高于94%的结晶盐，经离心机烘干后得到钾盐成品。蒸发所有蒸汽及烘干所需热风均来自水泥窑系统，实现了与水泥窑的高效协同。
（4）蒸发结晶过程中的水蒸气经冷凝后回用至水洗单元，蒸发后的母液输送入水泥窑焚烧处理，确保无二次污染。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (8)
1.一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统，其特征在于：包括依次连接的计量卸料装置、多级水洗搅拌装置、滤液预处理装置以及多效蒸发提盐装置。
2.根据权利要求1所述的一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统，其特征在于：所述多级水洗搅拌装置中每一级包括依次连接的水洗搅拌罐和固液分离装置。
3.根据权利要求2所述的一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统，其特征在于：所述固液分离装置为真空转鼓过滤机。
4.根据权利要求3所述的一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统，其特征在于：所述滤液预处理装置包括依次连接的浅层曝气池、带加药系统的斜板沉淀池以及离子交换器，所述浅层曝气池内设置的曝气管路与水泥窑尾排放烟气管道连接。
5.根据权利要求4所述的一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统，其特征在于：所述多效蒸发提盐装置包括依次连接的若干效蒸发器。
6.根据权利要求5所述的一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统，其特征在于：所述多效蒸发提盐装置还包括蒸汽冷凝水罐及母液处置装置，蒸汽冷凝水罐的出口与水洗搅拌装置的水洗搅拌罐连接，母液处置装置的出口与水泥窑分解炉连接。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：窑灰经计量卸料装置输送至一级水洗搅拌罐，加水搅拌后进入一级固液分离装置，分离出的液相滤液进入滤液预处理装置，达到蒸发提盐标准后，进入多效蒸发提盐装置，滤液经蒸发后析出钾盐，经离心机烘干后得到钾盐成品。固相滤饼由水泥窑系统回用。
8.根据权利要求7所述的一种水泥窑灰/飞灰水洗提盐处置系统的使用方法，其特征在于：多级水洗搅拌装置中，每一级窑灰/飞灰水洗搅拌后进入固液分离装置，分离出的滤饼进入下一级水洗搅拌装置，滤液回用至前一级水洗搅拌罐，依此类推。
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