一種利用電除塵灰提取高純度氯化鉀系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于廢棄物綜合利用系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種利用燒結(jié)機(jī)頭末電場除塵灰提取高純度氯化鉀系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)很多鋼鐵企業(yè)為節(jié)約成本，將燒結(jié)機(jī)頭電除塵灰直接返回?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，會造成鉀和鈉嚴(yán)重富集，從而促進(jìn)低熔點物質(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；此外鉀和鈉使粉塵比電阻升高，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、Na粉塵，不僅造成環(huán)境污染，同時也浪費了大量的Fe、C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。
[0003]隨著人們對環(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。國外如日本、美國等對除塵灰的回收利用非常重視，除塵灰由專業(yè)化工廠進(jìn)行處理，已趨于資源化。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)粉塵中提鉀的報道。
[0004]張福利等人發(fā)表的《燒結(jié)電除塵灰提取氯化鉀實驗研宄》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的具體操作方案。此方法在除雜的同時引入了 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，不但耗費能源，更重要的是在實際生產(chǎn)過程中，除塵灰成分波動較大，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應(yīng)到相圖中的某個具體成分點，故可操作性不強(qiáng)，應(yīng)用難度極大。
[0005]李志峰等人發(fā)表的《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流程，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，從而成倍降低成品的價格。
[0006]劉憲等人發(fā)表的題為《燒結(jié)機(jī)頭電除塵灰中鉀的脫除及利用其制備硫酸鉀》，在分析燒結(jié)機(jī)頭電除塵灰理化性質(zhì)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了采用水洗方法脫除燒結(jié)灰中鉀元素并利用其制備硫酸鉀的工藝，此工藝照比制備KCl工藝要復(fù)雜許多，且要經(jīng)過兩次蒸發(fā)工序，能耗較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型提供了一種利用電除塵灰提取高純度氯化鉀系統(tǒng)，其目的是充分利用燒結(jié)機(jī)頭末電場除塵灰生產(chǎn)出高純度高附加值的氯化鉀成品，在提高燒結(jié)礦質(zhì)量和產(chǎn)量，提高電除塵效率的同時，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
[0008]為此，本實用新型所采取的解決方案是:
[0009]一種利用電除塵灰提取高純度氯化鉀系統(tǒng)，其特征在于，包括灰斗、進(jìn)水管、攪拌罐1、過濾器1、濾渣烘干出料裝置、加熱器、攪拌罐I1、加熱保溫器、過濾器I1、精KCl烘干出料裝置1、冷卻裝置、過濾器II1、精KCl烘干出料裝置I1、儲液罐、蒸發(fā)結(jié)晶器、粗KCl烘干出料裝置。
[0010]帶有進(jìn)水管的攪拌罐I上方設(shè)有灰斗，攪拌罐I出料口通過管道連接過濾器I，過濾器I通過皮帶與一側(cè)的濾渣烘干出料裝置連接，同時通過液體管道連接攪拌罐II，攪拌罐II內(nèi)裝有加熱器，攪拌罐II出料口通過液體管道與帶有加熱保溫器的過濾器II連接，過濾器II 一側(cè)通過皮帶連接精KCl烘干出料裝置I，另一側(cè)通過液體管道與冷卻裝置連接，冷卻裝置通過固液體管道連接過濾器III，過濾器III一側(cè)由皮帶連接精KCl烘干出料裝置II，另一側(cè)通過液體管道與儲液罐相連，儲液罐出口通過管道分別連接攪拌罐II與蒸發(fā)結(jié)晶器，蒸發(fā)結(jié)晶器出口與粗KCl烘干出料裝置連接，粗KCl烘干出料裝置還與攪拌罐II相連。
[0011]本實用新型的有益效果為:
[0012]本實用新型可實現(xiàn)燒結(jié)電除塵灰的無害化資源再利用，緩解因鉀和鈉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)象發(fā)生，提高燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量；鉀和鈉的去除降低了粉塵比電阻，使粉塵較易荷電，避免極板附近產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象，提高除塵效率。本實用新型可在不添加任何除雜試劑的條件下提取出高純度KCl晶體，純度高于99.7%，實現(xiàn)高效低投入，成倍的增加產(chǎn)品附加值。
【附圖說明】
[0013]圖1是電除塵灰提取高純度氯化鉀系統(tǒng)示意圖。
[0014]圖中:灰斗1、進(jìn)水管2、攪拌罐I 3、過濾器I 4、濾渣烘干出料裝置5、加熱器6、攪拌罐II 7、加熱保溫器8、過濾器II 9、精KCl烘干出料裝置I 10、冷卻裝置11、過濾器III12、精KCl烘干出料裝置II 13、儲液罐14、蒸發(fā)結(jié)晶器15、粗KCl烘干出料裝置16。
【具體實施方式】
[0015]由圖1可見，本實用新型用電除塵灰提取高純度氯化鉀系統(tǒng)主要是由灰斗1、進(jìn)水管2、攪拌罐I 3、過濾器I 4、濾渣烘干出料裝置5、加熱器6、攪拌罐II 7、加熱保溫器8、過濾器II 9、精KCl烘干出料裝置I 10、冷卻裝置11、過濾器III12、精KCl烘干出料裝置II 13、儲液罐14、蒸發(fā)結(jié)晶器15、粗KCl烘干出料裝置16、以及輸料皮帶與相關(guān)管道所組成。
[0016]攪拌罐I上連接有進(jìn)水管2，在攪拌罐I 3的上方設(shè)有灰斗1，攪拌罐I 3的出料口通過管道連接過濾器I 4，過濾器I 4通過皮帶與一側(cè)的濾渣烘干出料裝置5連接，同時過濾器I 4通過液體管道連接攪拌罐II 7，攪拌罐II 7內(nèi)裝有加熱器6，攪拌罐II 7的出料口通過液體管道與帶有加熱保溫器8的過濾器II 9連接，過濾器II 9 一側(cè)通過皮帶連接精KCl烘干出料裝置I 10，另一側(cè)通過液體管道與冷卻裝置11連接，冷卻裝置11通過固液體管道連接過濾器III 12，過濾器III 12 一側(cè)由皮帶連接精KCl烘干出料裝置II 13，另一側(cè)通過液體管道與儲液罐14相連，儲液罐14出口通過管道分別連接攪拌罐II 7與蒸發(fā)結(jié)晶器15，蒸發(fā)結(jié)晶器15出口與粗KCl烘干出料裝置16連接，粗KCl烘干出料裝置16還與攪拌罐II 7相連。
[0017]灰斗I中的電除塵灰進(jìn)入攪拌罐攪拌罐I 3中，并通過進(jìn)水管道2向攪拌罐攪拌罐I 3中輸送水，灰與水在攪拌罐攪拌罐I 3中混合均勻，除塵灰中可溶性成分全部浸入水中，成為泥漿。通過過濾器I 4將攪拌后的泥漿進(jìn)行固液分離，得到除塵灰浸出液和濾渣。將所得的除塵灰浸出液與系統(tǒng)自身產(chǎn)生的粗KCl晶體按比例混合放入攪拌罐II 7中攪拌，與此同時通過加熱器6將固液混合物加熱，并保持恒溫。待可溶性雜質(zhì)全部溶于水中，將恒溫過飽和固液混合物通入帶有加熱保溫器8的過濾器II 9，保持恒溫狀態(tài)下過濾，得到精KCl①以及恒溫飽和濾液。將所得恒溫飽和濾液通入冷卻裝置11中冷卻結(jié)晶，得到的常溫過飽和固液混合物通入過濾器III12，經(jīng)過濾，得到精KCl②以及KCl溶液。將所得KCl溶液存放于儲液罐14中，一部分通入蒸發(fā)結(jié)晶裝置15用于制備粗KC1，多余的液體返回攪拌罐II 7循環(huán)。
【主權(quán)項】
1.一種利用電除塵灰提取高純度氯化鉀系統(tǒng)，其特征在于，包括灰斗、進(jìn)水管、攪拌罐1、過濾器1、濾渣烘干出料裝置、加熱器、攪拌罐I1、加熱保溫器、過濾器I1、精KCl烘干出料裝置1、冷卻裝置、過濾器II1、精KCl烘干出料裝置I1、儲液罐、蒸發(fā)結(jié)晶器、粗KCl烘干出料裝置；帶有進(jìn)水管的攪拌罐I上方設(shè)有灰斗，攪拌罐I出料口通過管道連接過濾器I，過濾器I通過皮帶與一側(cè)的濾渣烘干出料裝置連接，同時通過液體管道連接攪拌罐II，攪拌罐II內(nèi)裝有加熱器，攪拌罐II出料口通過液體管道與帶有加熱保溫器的過濾器II連接，過濾器II 一側(cè)通過皮帶連接精KCl烘干出料裝置I，另一側(cè)通過液體管道與冷卻裝置連接，冷卻裝置通過固液體管道連接過濾器III，過濾器III一側(cè)由皮帶連接精KCl烘干出料裝置II，另一側(cè)通過液體管道與儲液罐相連，儲液罐出口通過管道分別連接攪拌罐II與蒸發(fā)結(jié)晶器，蒸發(fā)結(jié)晶器出口與粗KCl烘干出料裝置連接，粗KCl烘干出料裝置還與攪拌罐II相連。
【專利摘要】一種利用電除塵灰提取高純度氯化鉀系統(tǒng)，包括灰斗、進(jìn)水管、攪拌罐Ⅰ、過濾器Ⅰ、濾渣烘干出料裝置、加熱器、攪拌罐Ⅱ、加熱保溫器、過濾器Ⅱ、精KCl烘干出料裝置Ⅰ、冷卻裝置、過濾器Ⅲ、精KCl烘干出料裝置Ⅱ、儲液罐、蒸發(fā)結(jié)晶器、粗KCl烘干出料裝置。本實用新型可實現(xiàn)燒結(jié)電除塵灰的無害化資源再利用，緩解因鉀和鈉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)象發(fā)生，提高燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量；鉀和鈉的去除降低了粉塵比電阻，使粉塵較易荷電，避免極板附近產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象，提高除塵效率。本實用新型可在不添加任何除雜試劑的條件下提取出高純度KCl晶體，實現(xiàn)高效低投入，增加產(chǎn)品附加值。
【IPC分類】C01D3-14
【公開號】CN204310826
【申請?zhí)枴緾N201420763204
【發(fā)明人】錢峰, 于淑娟, 侯洪宇, 馬光宇, 耿繼雙, 張大奎, 徐永鵬, 徐鵬飛, 王向鋒, 于素榮
【申請人】鞍鋼股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月1日