CN109368666B - 一种提钾盐系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固体废弃物资源利用技术领域，提供了一种提钾盐系统，包括第一分离组件、第二分离组件、用于储存第一分离组件得到的离子制备的溶液的第一存储池、用于储存第二分离组件得到的离子制备的溶液的第二存储池以及用于混合沉淀第一存储池和第二存储池中的溶液的混配装置，混配装置具有用于充入药剂的进气口以及供经药剂沉淀后的溶液排出的出液口，出液口连接有可产出钾盐产品的出料装置。本发明通过同时处理生物质焚烧飞灰和烧结机头灰，将生物质焚烧飞灰中的钾离子和烧结机头灰中的钾离子结合，一方面增大了钾离子的量，避免引入过量杂质阳离子，降低钾盐品质，另一方面合理利用了生物质焚烧飞灰这种废弃物资源，提高综合处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及固体废弃物资源利用技术领域，具体为一种提钾盐系统。
背景技术
烧结机头灰是钢铁行业在烧结工艺阶段产生的一种固体废弃物，由于其中含有一定的钾元素，可以考虑通过水洗蒸发结晶的方式提取钾盐。烧结机头灰中的钾元素一般以氯化钾、氧化钾、硫酸钾的形式存在，通常如氯离子、硫酸根离子的摩尔数要大于钾离子，钾离子量较少，不易分离出，因此在通过湿法工艺进行除杂提盐时，通常会通过加入药剂的方式对阳离子进行除杂，较常用到的药剂是阳离子为钠的盐类。这样一来无形中增加了蒸发结晶产物中钠的比例，降低了钾盐的品质。
生物质焚烧飞灰往往含有一定的钾元素，且其氯、硫元素含量低，钾元素一般以氧化钾的形态存在其中。而生物质焚烧飞灰往往作为一种生物质焚烧系统产生的固体废弃物被低价转售，无法发挥其高钾低氯、硫的特点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提钾盐系统，通过同时处理生物质焚烧飞灰和烧结机头灰，将生物质焚烧飞灰中的钾离子和烧结机头灰中的钾离子结合，一方面增大了钾离子的量，避免引入过量杂质阳离子，降低钾盐品质，另一方面合理利用了生物质焚烧飞灰这种废弃物资源，提高综合处理效率。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种提钾盐系统，包括用于分离出烧结机头灰中的钾离子和氯离子的第一分离组件、用于储存所述第一分离组件得到的离子制备的溶液的第一存储池、用于分离出生物质焚烧飞灰中的钾离子的第二分离组件、用于储存所述第二分离组件得到的离子制备的溶液的第二存储池以及用于混合沉淀所述第一存储池和所述第二存储池中的溶液的混配装置，所述混配装置具有用于充入药剂的进气口以及供经所述药剂沉淀后的溶液排出的出液口，所述出液口连接有可产出钾盐产品的出料装置。
进一步，所述第一分离组件包括用于浸泡所述烧结机头灰的第一浸出池、用于压滤所述第一浸出池中的溶液以获得压滤液的第一一级压滤机以及用于储存所述第一一级压滤机获得的压滤液的第一压滤池，所述第一压滤池连通至所述第一存储池。
进一步，所述第一压滤池安设有第一水洗组件，且所述第一压滤池具有供经过所述第一水洗组件水洗后除掉的含铁滤饼排出的第一出料口。
进一步，所述第二分离组件包括用于浸泡所述生物质焚烧飞灰的第二浸出池、用于压滤所述第二浸出池中的溶液以获得压滤液的第二一级压滤机以及用于储存所述第二一级压滤机获得的压滤液的第二压滤池，所述第二压滤池连通至所述第二存储池。
进一步，所述第二压滤池安设有第二水洗组件，且所述第二压滤池具有供经过所述第二水洗组件水洗后除掉的含硅滤饼排出的第二出料口。
进一步，所述出料装置包括用于浓缩所述出液口排出的溶液的多效蒸发器以及用于分离出钾盐产品的离心分离机，所述多效蒸发器与所述离心分离机连通。
进一步，所述出料装置还包括用于压滤所述出液口排出的溶液以获得渣饼和上清液的二级压滤机以及用于存储所述上清液第三存储池，所述第三存储池与所述多效蒸发器连通。
进一步，所述多效蒸发器具有供蒸发所得的冷凝水导至所述第一分离组件和第二分离组件中使用的导水件。
进一步，还包括母液池，所述母液池具有接收所述离心分离机分离出来的溶液的入液端以及排出溶液至所述多效蒸发器中的排液端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种提钾盐系统，通过同时处理生物质焚烧飞灰和烧结机头灰，将生物质焚烧飞灰中的钾离子和烧结机头灰中的钾离子结合，一方面增大了钾离子的量，避免引入过量杂质阳离子，降低钾盐品质，另一方面合理利用了生物质焚烧飞灰这种废弃物资源，提高综合处理效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种提钾盐系统的结构流程图；
附图标记中：10-第一浸出池；11-第一压滤池；12-第一存储池；20-第二浸出池；21-第二压滤池；22-第二存储池；3-混配装置；40-二级压滤机；41-第三存储池；42-多效蒸发器；43-离心分离机；50-母液池；51-冷凝水；52-烧结机头灰；53-生物质焚烧飞灰；54-含铁滤饼；55-含硅滤饼。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供一种提钾盐系统，包括用于分离出烧结机头灰52中的钾离子和氯离子的第一分离组件、用于储存所述第一分离组件得到的离子制备的溶液的第一存储池12、用于分离出生物质焚烧飞灰53中的钾离子的第二分离组件、用于储存所述第二分离组件得到的离子制备的溶液的第二存储池22以及用于混合沉淀所述第一存储池12和所述第二存储池22中的溶液的混配装置3，所述混配装置3具有用于充入药剂的进气口以及供经所述药剂沉淀后的溶液排出的出液口，所述出液口连接有可产出钾盐产品的出料装置。在本实施例中，第一分离组件可以将烧结机头灰52中的钾离子和氯离子分离出来以制备钾离子溶液和氯离子溶液，第二分离组件可以将生物质焚烧飞灰53中的钾离子分离出来以制备钾离子溶液，这些溶液在混配装置3中混合沉淀后，两份溶液中的钾离子合并一起后就不用再通过加入阳离子为钠的盐类药剂来提钾盐，从而提升了获取的钾盐的品质，另外还废物利用了将廉价转售的生物质焚烧飞灰53，节约了能源和成本，一举两得。当然，在本实施例中合理利用了生物质焚烧飞灰53，与其相似的其他物质也能够用到本提钾盐系统中，此处不作限制。
以下为具体实施例：
优化上述方案，请参阅图1，所述第一分离组件包括用于浸泡所述烧结机头灰52的第一浸出池10、用于压滤所述第一浸出池10中的溶液以获得压滤液的第一一级压滤机以及用于储存所述第一一级压滤机获得的压滤液的第一压滤池11，所述第一压滤池11连通至所述第一存储池12。在本实施例中，烧结机头灰52通过在机头灰浸出池中浸泡后，可以将钾离子和氯离子等浸出，然后再通过第一一级压滤机对其进行压滤处理以获得含有钾离子和氯离子溶液的压滤液，并储存在第一存储池12中，以输送至混配装置3中与第二存储池22中的溶液进行混合沉淀。当然，除了采用浸出池以外，还可以采用其他方式来浸出，例如进行混合搅拌后再沉淀的方式会比清水浸出要速度要更快。
进一步优化上述方案，请参阅图1，所述第一压滤池11安设有第一水洗组件，且所述第一压滤池11具有供经过所述第一水洗组件水洗后除掉的含铁滤饼54排出的第一出料口。在本实施例中，在烧结机头灰52中事实上还存在着大量的含铁杂质，通过第一水洗组件进行加水冲洗工艺后，可以将其中的含铁杂质除去，这部分物质可以形成含铁滤饼54从第一出料口处排出本系统外，供再次合理使用。在本实施例中，该加水冲洗的工艺为现有技术，此处就不再详细细化描述。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述第二分离组件包括用于浸泡所述生物质焚烧飞灰53的第二浸出池20、用于压滤所述第二浸出池20中的溶液以获得压滤液的第二一级压滤机以及用于储存所述第二一级压滤机获得的压滤液的第二压滤池21，所述第二压滤池21连通至所述第二存储池22。在本实施例中，也上述的第一分离组件相似，在处理生物质焚烧飞灰53时，也通过清水浸出的方式来得到钾离子，然后再压滤后得到压滤液存储在第二存储存池中，以输送至混配装置3中与第一存储池12中的溶液进行混合沉淀。当然，除了采用浸出池以外，还可以采用其他方式来浸出，例如进行混合搅拌后再沉淀的方式会比清水浸出要速度要更快。
进一步优化上述方案，请参阅图1，所述第二压滤池21安设有第二水洗组件，且所述第二压滤池21具有供经过所述第二水洗组件水洗后除掉的含硅滤饼55排出的第二出料口。在本实施例中，生物质焚烧飞灰53中含有大量的硅，同样是通过加水冲洗工艺以后，可以得到含硅滤饼55，该含硅滤饼55能够再次用作建筑行业，以节省了能源。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述出料装置包括用于浓缩所述出液口排出的溶液的多效蒸发器42以及用于分离出钾盐产品的离心分离机43，所述多效蒸发器42与所述离心分离机43连通。在本实施例中，出料装置采用的是多效蒸发器42和离心分离机43，其中多效蒸发器42能够持续蒸发溶液中的水分以得到浓缩的溶液，而离心分离机43可以进行固液分离，以得到钾盐产品。它们均为现有技术，此处就不再详细说明其具体的工作原理。
进一步优化上述方案，请参阅图1，所述出料装置还包括用于压滤所述出液口排出的溶液以获得渣饼和上清液的二级压滤机40以及用于存储所述上清液第三存储池41，所述第三存储池41与所述多效蒸发器42连通。在本实施例中，在此环节中，优选的，也可以加入二级压滤机40进行压滤，得到的上清液进入到多效蒸发器42中，可以加快后续多效蒸发器42的工作，提高其工作效率，而且通过压滤后，可以将多余的杂质变为渣饼再次储存以待他用。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述多效蒸发器42具有供蒸发所得的冷凝水51导至所述第一分离组件和第二分离组件中使用的导水件。在本实施例中，通过该导水件，可以将多效蒸发器42在蒸发过程中产生的冷凝水51返回至第一分离组件和第二分离组件中再次利用，具体的，该导水件可以是导管，它分别与第一浸出池10和第二浸出池20连通。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，本系统还包括母液池50，所述母液池50具有接收所述离心分离机43分离出来的溶液的入液端以及排出溶液至所述多效蒸发器42中的排液端。在本实施例中，为了不浪费离心分离机43分离时分离出来的溶液中剩余的钾离子，设此母液池50接收离心分离机43固液分离时排出的废液，该废液还可以再次排出至多效蒸发器42中再次利用，往复循环，直至该废液中不再有钾离子为止。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种提钾盐系统，其特征在于：包括用于分离出烧结机头灰中的钾离子和氯离子的第一分离组件、用于储存所述第一分离组件得到的离子制备的溶液的第一存储池、用于分离出生物质焚烧飞灰中的钾离子的第二分离组件、用于储存所述第二分离组件得到的离子制备的溶液的第二存储池以及用于混合沉淀所述第一存储池和所述第二存储池中的溶液的混配装置，所述混配装置具有用于充入药剂的进气口以及供经所述药剂沉淀后的溶液排出的出液口，所述出液口连接有可产出钾盐产品的出料装置，所述第一分离组件包括用于浸泡所述烧结机头灰的第一浸出池、用于压滤所述第一浸出池中的溶液以获得压滤液的第一一级压滤机以及用于储存所述第一一级压滤机获得的压滤液的第一压滤池，所述第一压滤池连通至所述第一存储池，搅拌所述第一浸出池中的烧结机头灰。
2.如权利要求1所述的一种提钾盐系统，其特征在于：所述第一压滤池安设有第一水洗组件，且所述第一压滤池具有供经过所述第一水洗组件水洗后除掉的含铁滤饼排出的第一出料口。
3.如权利要求1所述的一种提钾盐系统，其特征在于：所述第二分离组件包括用于浸泡所述生物质焚烧飞灰的第二浸出池、用于压滤所述第二浸出池中的溶液以获得压滤液的第二一级压滤机以及用于储存所述第二一级压滤机获得的压滤液的第二压滤池，所述第二压滤池连通至所述第二存储池。
4.如权利要求3所述的一种提钾盐系统，其特征在于：所述第二压滤池安设有第二水洗组件，且所述第二压滤池具有供经过所述第二水洗组件水洗后除掉的含硅滤饼排出的第二出料口。
5.如权利要求1所述的一种提钾盐系统，其特征在于：所述出料装置包括用于浓缩所述出液口排出的溶液的多效蒸发器以及用于分离出钾盐产品的离心分离机，所述多效蒸发器与所述离心分离机连通。
6.如权利要求5所述的一种提钾盐系统，其特征在于：所述出料装置还包括用于压滤所述出液口排出的溶液以获得渣饼和上清液的二级压滤机以及用于存储所述上清液第三存储池，所述第三存储池与所述多效蒸发器连通。
7.如权利要求5所述的一种提钾盐系统，其特征在于：所述多效蒸发器具有供蒸发所得的冷凝水导至所述第一分离组件和第二分离组件中使用的导水件。
8.如权利要求5所述的一种提钾盐系统，其特征在于：还包括母液池，所述母液池具有接收所述离心分离机分离出来的溶液的入液端以及排出溶液至所述多效蒸发器中的排液端。
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