CN102134648A - 综合处理工业废弃物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种综合处理工业废弃物的方法,在烧结烟尘灰中加水进行溶浸,分离浸渣和浸出液;在浸出液中加入置换剂进行置换,经分离得置换渣和置换液;在置换液中加入沉淀剂进行沉淀,经分离得渣和溶液;溶液经浓缩、结晶后,得氯化钾产品;对浸渣水洗,分离出渣和洗液,洗液返回溶浸步骤循环使用;渣进行磁选,得铁矿粉和渣。可有效回收烧结烟尘中的氯化钾和铁矿粉,其中,回收的氯化钾含量达90%以上,为钾盐生产企业提供一条新的原料途径,铁矿粉含铁量达60%以上,同时收集富含铜、铅、锌、钙、银等有价金属的渣,经后序工艺进一步提取这些有价金属,变废为宝,降低其对环境造成的污染,为烧结烟尘灰的利用开避一条新的应用途径。
Description
技术领域
本发明涉及一种废弃物的处理方法,尤其是一种综合处理工业废弃物的方法,属于工业废弃物处理技术领域。
背景技术
烧结烟尘是在对高炉炼铁原料——烧结矿进行生产的过程中产生的废弃物。在钢铁生产过程中,钢铁企业为了充分利用粉矿原料,提高炼铁过程的稳定性,大都在烧结机上铺入由铁矿粉、焦炭粉及粘结剂组成的混合物料,并自上而下进行抽风烧结,从而使铁矿粉烧结成块,因此,在烧结过程中将有大量粉尘随烟气排除,含有粉尘的烟气经除尘系统除尘收集后,即得到大量的烧结烟尘灰。经分析研究表明,烧结烟尘灰中含有如氯化钾、铁、铅、锌、铜、银等大量有价元素。但目前的处理方法如下:一是将烧结烟尘与高炉瓦斯泥混合后,经挥发提取其中所含的铅、锌等金属元素,而烧结烟尘中的有价物如氯化钾等则未得到合理的回收和利用;二是将烧结烟尘再返回到烧结矿生产中作为烧结原料掺合使用,这就使其中的有价成分因不能回收利用而白白浪费掉;三是将烧结烟尘作为高炉掺合料直接加入高炉中,由于烧结烟尘的特殊性,会对高炉炉壁产生腐蚀,增加炼铁的煤(焦)能耗等。另外,烧结烟尘处理不当,还会严重污染环境。同时针对这种含有多种有价元素的烧结烟尘,目前国内还没有一条较为完整的综合处理办法。
发明内容
为充分回收利用烧结烟尘中的有价成分,实现循环经济及节能减排,本发明提供一种综合处理工业废弃物的方法,尤其是综合处理炼铁原料——烧结矿生产过程中产生的烧结烟尘灰的方法,以回收利用其中的有价成分。
本发明提供的是这样一种综合处理工业废弃物的方法,其特征在于经过下列步骤:
A、按1:1~3的固液质量比,在工业废弃物中加水进行溶浸,经分离得浸渣和浸出液;
B、按1~2g/L溶液的量,在A步骤的浸出液中加入置换剂进行置换,经分离得置换渣和置换液;
C、按10~20g/L溶液的量,在B步骤的置换液中加入沉淀剂进行沉淀,经分离得渣和溶液;
D、将C步骤的溶液经浓缩、结晶后,得氯化钾产品;
E、将A步骤的浸渣用水洗涤,分离出渣和洗液,洗液返回A步骤循环使用;
F、对E步骤分离出的渣进行磁选,得铁矿粉和渣。
所述B步骤分离的置换渣送后序工艺按常规进一步提铜、铅、银;C步骤分离的渣送后序工艺按常规进一步提铅、锌、钙;F步骤的渣送后序工艺按常规进一步提取铅、锌、银。
所述A步骤的溶浸是在搅拌及室温~90℃,溶浸时间为15分钟~2小时的条件下完成的,使可溶性氯化物溶浸进入水中。
所述B步骤的置换是在搅拌,温度为40~70℃,置换时间为15分钟~1小时的条件下完成的,以将浸出液中的铜、铅置换出来并进入渣中。
所述C步骤的沉淀是在搅拌,室温~60℃,时间为15分钟~1小时的条件下完成的,以将置换液中的钙、镁、铅、锌沉淀分离出来并进入渣中。
所述D步骤的浓缩为常规的蒸发浓缩;结晶为常规的冷却结晶。
所述E步骤的浸渣水洗是按1:1~2的固液质量比,在浸渣中加水,同时在搅拌、常温条件下完成的。
所述F步骤的磁选是在常规磁选机中,按常规磁场强度完成的,磁选出含铁量为60%以上的铁矿粉。
所述B步骤的置换剂为铁粉或者锌粉。
所述C步骤的沉淀剂为硫化钠、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钾、硫酸钠、磷酸钠、磷酸钾中的一种或几种。
所述A、B、C步骤的分离为过滤分离,或者静置分离。
所述工业废弃物为烧结烟尘灰。
本发明具有下列优点和效果:采用上述方案,可有效回收烧结烟尘中的氯化钾和铁矿粉,其中,回收的氯化钾含量达90%以上,为钾盐生产企业提供一条新的原料途径,铁矿粉含铁量达60%以上,同时收集富含铜、铅、锌、钙、银等有价金属的渣,以便通过后序工艺进一步提取这些有价金属,变废为宝,降低其对环境造成的污染,为烧结烟尘灰的利用开避一条新的应用途径,同时本发明方法还可对其它工业废弃物进行综合处理。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
原料:所处理的烧结烟尘中含有20%的铁、14.26%的钾、25.22%的氯、300g/t烧结烟尘的银、6%的铅、0.6%的锌、0.3%的铜、10%的钙、3%的钠、1%的镁,及其它微量成份;
处理步骤:
A、按1:1的固液质量比,在烧结烟尘灰中加入水,在常规搅拌及室温,溶浸时间为15分钟的条件下进行溶浸,使烧结烟尘中的可溶性氯化物溶浸进入水中,经过滤分离得浸渣和浸出液;
B、按1g/L溶液的量,在A步骤的浸出液中加入铁粉,在常规搅拌,温度为40℃,置换时间为15分钟的条件下进行置换,以将浸出液中的铜、铅置换出来并进入渣中,经过滤分离得置换渣和置换液;
C、按10g/L溶液的量,在B步骤的置换液中加入碳酸钠,在常规搅拌,室温℃,时间为15分钟的条件下进行沉淀,以将置换液中的钙、镁、铅、锌沉淀分离出来并进入渣中,经过滤分离得渣和溶液;
D、将C步骤的溶液经蒸发浓缩,冷却结晶后,得氯化钾产品,该产品含94.25%的KCl,0.15%的Ca,0. 12%的Mg;
E、按1:1的固液质量比,在A步骤的浸渣中加水洗涤,分离出渣和洗液,洗液返回A步骤循环使用;
F、对E步骤分离出的渣按常规进行磁选,得铁矿粉和渣,铁矿粉的含铁量为62.22%;
G、将B步骤分离的置换渣、C步骤分离的渣、F步骤的渣一同送后序工艺中,按常规进一步提铜、铅、锌、钙、银。
实施例2
原料:烧结烟尘中,含有20%的铁、19.56%的钾、24%的氯、300g/t烧结烟尘的银、9%的铅、1.0%的锌、0.5%的铜、10%的钙、3%的钠、1%的镁,及其它微量成份;
处理步骤:
A、按1: 3的固液质量比,在烧结烟尘灰中加入水,在常规搅拌及90℃,溶浸时间为2小时的条件下进行溶浸,使烧结烟尘中的可溶性氯化物溶浸进入水中,经过滤分离得浸渣和浸出液;
B、按2g/L溶液的量,在A步骤的浸出液中加入锌粉,在常规搅拌,温度为70℃,置换时间为1小时的条件下进行置换,以将浸出液中的铜、铅置换出来并进入渣中,经过滤分离得置换渣和置换液;
C、按20g/L溶液的量,在B步骤的置换液中加入硫酸钠,在常规搅拌, 60℃,时间为1小时的条件下进行沉淀,以将置换液中的钙、镁、铅、锌沉淀分离出来并进入渣中,经过滤分离得渣和溶液;
D、将C步骤的溶液经蒸发浓缩,冷却结晶后,得氯化钾产品,该产品含93.56%的KCl,0.23%的Ca,0.10%的Mg;
E、按1:2的固液质量比,在A步骤的浸渣中加水洗涤,分离出渣和洗液,洗液返回A步骤循环使用;
F、对E步骤分离出的渣按常规进行磁选,得铁矿粉和渣,铁矿粉的含铁量为61.11%;
G、将B步骤分离的置换渣、C步骤分离的渣、F步骤的渣一同送后序工艺中,按常规进一步提铜、铅、锌、钙、银。
实施例3
原料:烧结烟尘中,含有20%的铁、19.56%的钾、24%的氯、300g/t烧结烟尘的银、9%的铅、1.0%的锌、0.5%的铜、10%的钙、3%的钠、1%的镁,及其它微量成份;
处理步骤:
A、按1:2的固液质量比,在烧结烟尘灰中加入水,在常规搅拌及60℃,溶浸时间为1小时的条件下进行溶浸,使烧结烟尘中的可溶性氯化物溶浸进入水中,经过滤分离得浸渣和浸出液;
B、按1.5g/L溶液的量,在A步骤的浸出液中加入锌粉,在常规搅拌,温度为50℃,置换时间为0.6小时的条件下进行置换,以将浸出液中的铜、铅置换出来并进入渣中,经过滤分离得置换渣和置换液;
C、按15g/L溶液的量,在B步骤的置换液中加入硫酸钠,在常规搅拌,40℃,时间为0.5小时的条件下进行沉淀,以将置换液中的钙、镁、铅、锌沉淀分离出来并进入渣中,经过滤分离得渣和溶液;
D、将C步骤的溶液经蒸发浓缩,冷却结晶后,得氯化钾产品,该产品含92.33%的KCl,0.26%的Ca,0.09%的Mg;
E、按1:1.5的固液质量比,在A步骤的浸渣中加水洗涤,分离出渣和洗液,洗液返回A步骤循环使用;
F、对E步骤分离出的渣按常规进行磁选,得铁矿粉和渣,铁矿粉的含铁量为62.78%;
G、将B步骤分离的置换渣、C步骤分离的渣、F步骤的渣一同送后序工艺中,按常规进一步提铜、铅、锌、钙、银。
Claims (9)
1.一种综合处理工业废弃物的方法,其特征在于经过下列步骤:
A、按1:1~3的固液质量比,在烧结烟尘灰中加水进行溶浸,经分离得浸渣和浸出液;
B、按1~2g/L溶液的量,在A步骤的浸出液中加入置换剂进行置换,经分离得置换渣和置换液;
C、按10~20g/L溶液的量,在B步骤的置换液中加入沉淀剂进行沉淀,经分离得渣和溶液;
D、将C步骤的溶液经浓缩、结晶后,得氯化钾产品;
E、将A步骤的浸渣用水洗涤,分离出渣和洗液,洗液返回A步骤循环使用;
F、对E步骤分离出的渣进行磁选,得铁矿粉和渣。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述B步骤分离的置换渣送后序工艺按常规进一步提铜、铅、银;C步骤分离的渣送后序工艺按常规进一步提铅、锌、钙;F步骤的渣送后序工艺按常规进一步提取铅、锌、银。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述A步骤的溶浸是在搅拌及室温~90℃,溶浸时间为15分钟~2小时的条件下完成的,使可溶性氯化物溶浸进入水中。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述B步骤的置换是在搅拌,温度为40~70℃,置换时间为15分钟~1小时的条件下完成的,以将浸出液中的铜、铅置换出来并进入渣中。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述C步骤的沉淀是在搅拌,室温~60℃,时间为15分钟~1小时的条件下完成的,以将置换液中的钙、镁、铅、锌沉淀分离出来并进入渣中。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述E步骤的浸渣水洗是按1:1~2的固液质量比,在浸渣中加水,同时在搅拌、常温条件下完成的。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述B步骤的置换剂为铁粉或者锌粉。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述C步骤的沉淀剂为硫化钠、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钾、硫酸钠、磷酸钠、磷酸钾中的一种或几种。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述A、B、C步骤的分离为过滤分离,或者静置分离。
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