CN107759273A - 一种利用酸洗污泥制备复合肥中间体的方法 - Google Patents

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杨芳
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Abstract

本发明涉及一种利用酸洗污泥制备复合肥中间体的方法，具体包括如下工艺步骤：酸洗泥＋生石灰→堆垒→酸碱中和化学反应→炉窑烧结成块→高炉提炼镍铁→提炼镍铁后剩余废渣＋尾气处理后的废水进行溶融化学反应→生成硅镁硫钙复合肥中间体。本发明对酸洗污泥的资源化利用提供了新的途径，并且具有显着的节能减排作用，契合循环经济和低碳经济需求，具有显著的环境效益和社会效益。

Description

一种利用酸洗污泥制备复合肥中间体的方法
技术领域
本发明涉及一种酸洗泥处理及再利用的应用领域，特别涉及一种利用酸洗污泥制备复合肥中间体的方法。
背景技术
在不锈钢等高级钢材的生产过程中，需用多种强酸对钢材表面进行酸洗，酸洗后的废弃物称为酸洗泥。因酸洗泥呈强酸性，是有毒有害物质，属国家管制物品；但酸洗泥中有相当含量的铁，镍、铬等金属，如能将其利用，化废为宝，则有良好的社会效益和不菲的经济价值。
目前，各国许多科研人员对酸洗泥处理进行过研究，发明了化学萃取法，可在实践中发现应用该法投入比产出高，无经济价值，大都已弃用。后有人试验了高温还原烧结法，也因能耗高、提取后的废渣无利用，有二次污染而运行维艰。
发明内容
本发明为克服现有技术的缺陷，而提供一种利用酸洗污泥制备复合肥中间体的方法，对酸洗泥的火法高温还原处理，工艺过程简单，实现对钢铁酸洗污泥中镍铁的资源化以及有效的废物再利用，解决环境污染问题的同时，创造了经济效益。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种利用酸洗污泥制备复合肥中间体的方法，具体包括如下工艺步骤：
（1）在酸洗泥中掺入生石灰GaO，并搅拌均匀后垒堆，放置数天，产生酸碱中和化学反应，得到中性污泥；
（2）炉窑烧结成块：将经步骤（1）获得的中性污泥引入炉窑内烧结成块；
（3）高炉提炼镍铁：将经步骤（2）制得的烧结块通过高炉提炼镍铁；
（4）将经步骤（3）的烧结块提炼镍铁后剩下的不同成分含量的废渣进行混合调配，制得废渣混合物，倒入反应池中铺平；然后将处理尾气后的含酸废水混合废硫酸调配成浓度为30-38%的溶液，以1:1-3的质量比充分渗透废渣，保温数天，废渣混合物溶成块状，制得含硅镁硫钙的初级肥料块；
（5）制得硅镁硫钙复合肥中间体：将初级肥料块粉碎至180-220目，得到初级肥料粉末；将上述粉末调配成PH值为4-6的硅镁硫钙复合肥原料。
优选方案，所述生石灰GaO掺入含量占酸洗泥含量的10-13% 。
优选方案，所述步骤（1）垒堆后放置6-8天；所述步骤（4）中保温至少6-8天。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明一种利用酸洗污泥制备复合肥中间体的方法，对酸洗污泥的资源化利用提供了新的途径，并且具有显着的节能减排作用，契合循环经济和低碳经济需求，具有显著的环境效益和社会效益。
具体实施方式
本发明的一种利用酸洗污泥制备复合肥中间体的方法，具体包括如下工艺步骤：
步骤一，在酸洗泥中掺入13%的生石灰GaO，并搅拌均匀后垒堆，放置8天，产生酸碱中和化学反应，使GaO与酸洗泥中的酸根充分化合，得到中性污泥。 由此工艺步骤能大幅减少酸洗泥下述步骤的高温烧结中产生的二氧化硫气体，使烧结尾气经处理后确保达到国家规定的排放标准。
步骤二，炉窑烧结成块：将经步骤一获得的中性污泥引入炉窑内烧结成块；
在通常的火法还原处理酸洗泥中，能源消耗很高，其煤-原料的混合比例为18%以上，甚至更高；本实施例中，所采用的炉窑为本公司之前申请的一种镍矿烧结立窑，专利号为ZL201520363811.8，使烧结的煤-料的混合比例达到8%左右，每天可节煤40吨以上，合计每年节煤12000吨以上。
在酸洗泥烧结生产中，每烧结1吨成品会排出约3000Nm3左右的尾气，该尾气中含尘灰、二氧化硫、氮氧化合物等控制排放数量的物质，产生的尾气接入烟气综合处理塔，它以工业用水为尾气处理介质，除尘的物理变化、脱硫、降硝的化学变化，在塔内协同发生；进入塔内的烟尘在设计设定的时段内，与全覆盖、无死角、多层次喷入的水雾相融合，并使得湿润的尘灰随气流上下翻动，各种形状、当量直径的烟颗粒尘相互碰撞、旋结、粘附，颗粒从小变大，从而使烟尘微粒能较充分地增湿、凝结、增重，在气流中相互作用，再凭借重力作用随凝聚的水滴下坠至承接部位进入固液分离设备。上述烟气综合处理塔部分技术详细参见本公司之前申请的专利号为201520363644.7，专利名称为一种镍矿立窑尾气排放装置；专利号为201520363643.2，专利名称为一种镍矿立窑尾气除尘烟囱；国际专利申请号PCT/CN2016/072007，发明名称为：一种尾气除尘烟囱。
通过上述技术手段使尾气内受控物质排放浓度低于国家规定的、现有企业于2015年1月1日开始实施、有特定的限值予以规范的国家标准《GB28662-2012》。
处理尾气后，会产生含尘含酸的废水，这些废水决不能任意处置，随意排放，本实施例中，设置了防酸防渗漏的回水池，池中之水部分用于后续步骤中制得含硅镁硫钙的初级肥料块，部分用于烧结生产所必须的拌料用水。
步骤三，高炉提炼镍铁：将经步骤二制得的烧结块通过高炉提炼镍铁；
步骤四，将经步骤三的烧结块提炼镍铁后剩下的不同成分含量的废渣进行混合调配，制得废渣混合物，倒入反应池中铺平；然后将处理尾气后的含酸废水混合废硫酸调配成浓度为30-38%的溶液，以1:1-3的质量比充分渗透废渣，保温6天，废渣混合物溶成块状，制得含硅镁硫钙的初级肥料块；
步骤五，制得硅镁硫钙复合肥中间体：将初级肥料块粉碎至180-220目，得到初级肥料粉末；将上述粉末调配成PH值为4-6，且硅镁硫钙复合肥原料中的Ca含量为6-12%、Mg含量为4-10%、可溶性硅含量为7-15%、S含量为15-25%的硅镁硫钙复合肥原料。
最后将它们作为复合肥中间体。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种利用酸洗污泥制备复合肥中间体的方法，其特征在于：具体包括如下工艺步骤：
（1）在酸洗泥中掺入生石灰GaO，并搅拌均匀后垒堆，放置数天，产生酸碱中和化学反应，得到中性污泥；
（2）炉窑烧结成块：将经步骤（1）获得的中性污泥引入炉窑内烧结成块；
（3）高炉提炼镍铁：将经步骤（2）制得的烧结块通过高炉提炼镍铁；
（4）将经步骤（3）的烧结块提炼镍铁后剩下的不同成分含量的废渣进行混合调配，制得废渣混合物，倒入反应池中铺平；然后将处理尾气后的含酸废水混合废硫酸调配成浓度为30-38%的溶液，以1:1-3的质量比充分渗透废渣，保温数天，废渣混合物溶成块状，制得含硅镁硫钙的初级肥料块；
（5）制得硅镁硫钙复合肥中间体：将初级肥料块粉碎至180-220目，得到初级肥料粉末；将上述粉末调配成PH值为4-6的硅镁硫钙复合肥原料。
2.根据权利要求1所述的利用酸洗污泥制备复合肥中间体的方法，其特征在于：所述生石灰GaO掺入含量占酸洗泥含量的10-13% 。
3.根据权利要求1所述的利用酸洗污泥制备复合肥中间体的方法，其特征在于：所述步骤（1）垒堆后放置6-8天；所述步骤（4）中保温至少6-8天。
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