[发明专利]一种烧结烟尘中钾的综合利用方法

说明书

技术领域

本发明属于工业废弃物处理技术领域，具体涉及一种烧结烟尘中钾的综合利用方法。

背景技术

烧结烟尘是钢铁企业铁矿原料烧结过程中经收尘系统收集得到的工业废弃物，其主要成分为K₂O 20～35％，Na₂O 5～8％，Cl 25～35％，Pb 4～10％，Cu 0.8～1.5％，Fe 10～15％，CaO 5～8％，Al₂O₃ 0.1～1.0％，MgO 0.5～1.2％，SiO₂ 3～5％，Ag 200～400g/t。由其主要成分可以看出，烧结烟尘中含有多种有价元素，可作为二次资源进行综合回收利用。

烧结烟尘作为钢铁企业铁矿原料烧结过程中产生的废渣，目前的处理工艺主要是返回高炉作为原料掺合使用，由于原料的特殊性，会导致高炉炉壁腐蚀、增加炼铁煤(焦)能耗等；或通过与高炉瓦斯泥混合后挥发提取渣中的铅、锌等金属元素。专利文献CN102295301A和CN102134648A报道了一种采用水浸取烧结烟尘，经分离，浸出液再经置换、碳酸钠沉淀除杂质后蒸发浓缩，冷却结晶得到氯化钾产品的一种处理方法。上述两项专利均采用碳酸钠净化浸出液，溶液中含有大量的氯化钠，由于氯化钠的富集，仅能回收70％左右的高质量的氯化钾产品，其余产品为钾钠混合物，其氯化钾含量仅能达到60～70％。

我国钾产品生产远不能满足国内消费需求，钾资源严重不足，每年需大量进口钾产品，因此加大对含钾资源的综合开发利用，对促进我国钾盐工业的发展，弥补国内钾资源的不足具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提高烧结烟尘中钾的有效利用价值，获得多种钾产品，实现烧结烟尘中钾的综合利用。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是提供一种烧结烟尘中钾的综合利用方法，该方法包括如下步骤：

A、按1.0～2.0∶1的液固质量比，用水浸取烧结烟尘，经分离得到浸出渣和浸出液；

B、根据步骤A所得浸出液中铅、钙、镁的含量，按化学计量加入理论量100～150％的沉淀剂，经沉淀反应，分离得到沉淀和滤液；其中，所述沉淀剂为碳酸铵或碳酸氢铵中的至少一种；

C、根据步骤B所得滤液中钾的含量，按化学计量加入理论量100～125％的磷酸二氢铵，调节物料系统PH为4.0～5.0，经复分解反应，分离得到滤液和磷酸二氢钾产品；

D、步骤C所得滤液，蒸发浓缩，当蒸发出的液体量达到步骤C所得滤液的40～60％时，分离得到滤液和NPK复合肥料。

进一步的，上述方法中步骤A中水用量为1.0～1.2∶1的液固质量比。

进一步的，上述方法中步骤A所述用水浸取烧结烟尘的浸取温度为室温，浸取时间为0.5～1.0h，搅拌速度为300～500rpm。

进一步的，上述方法中步骤B中沉淀剂的加入量为步骤A所得浸出液中铅、钙、镁的含量的化学计量理论量100～105％。

进一步的，上述方法中步骤B所述沉淀反应的反应温度为室温，反应时间为20～40min，搅拌速度为200～400rpm。

进一步的，上述方法中步骤C中磷酸二氢铵的加入量为步骤B所得滤液中钾的含量的化学计量理论量100～105％。

进一步的，上述方法中步骤C所述复分解反应的反应温度为室温，搅拌速度为300～500rpm，反应时间为1.0～2.0h。

进一步的，上述方法中步骤D所述蒸发浓缩为在真空度500～550mmHg条件下蒸发浓缩。

进一步的，上述方法中步骤D中当蒸发出的液体量达到步骤C所得滤液的50～55％时，停止蒸发。

进一步的，上述方法中将步骤D所得滤液返回步骤B与步骤A所得浸出液混合后循环使用。

本发明的有益效果：

本发明方法能够充分有效利用烧结烟尘中的钾，将烧结烟尘中的钾转化为高质量磷酸二氢钾产品和高浓度NPK复合肥料，磷酸二氢钾产品达到工业级合格标准，为烧结烟尘中钾的综合利用提供一条新的高效的工艺技术路线；本发明方法工艺简洁、成本低廉，设备简单，操作安全、容易，实现了循环经济、节能减排目的，经济效益和社会效益十分显著，具有很好的推广前景。

具体实施方式

本发明方法可以按照以下方式实施：

A、按1.0～2.0∶1的液固质量比，用水浸取烧结烟尘，经分离得到浸出渣和浸出液；