CN111375623A - 一种除尘灰除氯的方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于除尘灰技术领域，具体的，本申请涉及一种除尘灰除氯的方法。提供了一种除尘灰除氯的方法，包括以下步骤：1)在搅拌罐中加入除尘灰、水、碱金属碳酸盐；在温度为20‑80℃下搅拌1‑10分钟，得混合物；2)将步骤1)得到的混合物进行固液分离；3)将步骤2)得到的固体送回企业原有的除尘灰回收系统进行回收利用；步骤2)得到的液体进行后处理。本申请通过在除尘灰中加入水、碱金属碳酸盐、然后经过压滤机进行固液分离得到除氯后的净化灰，所述含氯量得到了极大的减少，回收的碱金属氯化物可作为工业盐使用；实现了除尘灰无二次污染的资源化综合利用。

Description

一种除尘灰除氯的方法

技术领域

本申请属于除尘灰技术领域，具体的，本申请涉及一种除尘灰除氯的方法。

背景技术

随着建设“蓝天、净土、绿水”美丽家园的不断深入，钢铁企业固弃物内部 循环利用已经成为企业的标配，除尘灰在厂内回收利用已经成为必然。不同企业 生产产生的除尘灰的成分不尽相同，一般含有Fe 35％-40％、Zn 3.5％-4.0％、Pb 1.5％-2.0％、Cl 1.5-2.0％。目前回收利用除尘灰的首选方法是高温烧结，蒸发回 收锌铅粉，烧结块重新返回高炉冶炼。铅是制造蓄电池、电缆、子弹和弹药的原 材料，也是汽油的添加剂。由于金属铅具有优良的耐酸、碱腐蚀性能，广泛用于 制造化工和冶金设备。铅合金用作轴承、活字金和焊料等。此外，铅也开拓了一 些新的用途。如用作沥青的稳定剂，以延长路面使用寿命；用于制造核电站屏蔽 和核废料贮罐，电业部门调整负荷的大功率蓄电池组，及磁流体动力学装置等。

锌铅的用途涉及到生活的方方面面，汽车、火车等动力设备的性能在快速运 输物资方面发挥着不可或缺的作用；高炉除尘灰中锌铅的回收是获得锌铅的途径 之一，但是由于除尘灰的氯含量较高，在回收的锌铅粉中氯含量常常高达 30％-40％，导致铅锌粉没有利用价值。企业迫切需要开发去除除尘灰中的氯元素 的技术方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种除尘灰除氯的方法， 包括以下步骤：

1)在搅拌罐中加入除尘灰、水、碱金属碳酸盐；在温度为20-80℃下搅拌 1-10分钟，得混合物；

2)将步骤1)得到的混合物进行固液分离；

3)将步骤2)得到的固体送回企业原有的除尘灰回收系统进行回收利用； 步骤2)得到的液体进行后处理。

作为一种优选的技术方案，所述碱金属碳酸盐为碳酸钾和/或碳酸钠。

作为一种优选的技术方案，所述除尘灰和水的重量比为1：(1-19)。

作为一种优选的技术方案，所述除尘灰与碱金属碳酸盐的重量比为 100:(5-15)。

作为一种优选的技术方案，步骤2)中固液分离装置为压滤机。

作为一种优选的技术方案，步骤2)得到的液体进行后处理包括以下步骤： 把步骤2)得到的液体进行结晶。

作为一种优选的技术方案，把步骤2)得到的液体进行蒸发结晶，蒸发后的 蒸汽经冷凝后重新返回水箱，结晶出碱金属氯化物。

作为一种优选的技术方案，将步骤1)得到的混合物进行固液分离后得到的 固体再重复n次进行步骤1)和步骤2)，n≥0。

作为一种优选的技术方案，所述除尘灰除氯的方法，包括以下步骤：

1)在搅拌罐中加入除尘灰、水、碱金属碳酸盐；在温度为20-80℃下搅拌 1-10分钟，得混合物1；

2)将混合物1进行固液分离；

3)将步骤2)得到的固体加入到搅拌罐中，加入水、碱金属碳酸盐；在温 度为20-80℃下搅拌1-10分钟，得混合物2；

4)将混合物2进行固液分离；

5)将步骤4)得到的固体送回企业原有的除尘灰回收系统进行回收利用； 步骤2)得到的液体进行后处理。

本申请的第二方面提供了所述方法得到的净化灰。

有益效果：本申请通过在除尘灰中加入水、碱金属碳酸盐、然后经过压滤机 进行固液分离得到除氯后的净化灰，含氯量得到了极大的减少，回收的碱金属氯 化物可作为工业盐使用；得到的净化灰几乎不含氯，可用于制造化工、冶金设备 等领域，实现除尘灰的增值、实现了除尘灰无二次污染的资源化综合利用。

附图说明

图1为除尘灰除氯的流程图。

具体实施方式

为了解决上述问题，本发明提供了一种除尘灰除氯的方法，包括以下步骤：

1)在搅拌罐中加入除尘灰、水、碱金属碳酸盐；在温度为20-80℃下搅拌 1-10分钟，得混合物；

2)将步骤1)得到的混合物进行固液分离；

3)将步骤2)得到的固体送入送回企业原有的除尘灰回收系统进行回收利 用；步骤2)得到的液体进行后处理。

所述步骤2)得到的固体即为净化灰。

除尘灰按照除尘设置的需要和性质，大致可分成两类：烟气除尘灰和环境除 尘灰。烟气除尘是生产工艺过程所必须产生的，例如烧结机头高温烟气、高炉和 转炉煤气系统的除尘，这类除尘灰是烟气除尘灰。

本申请中所述除尘灰不做特别限定，优选的，步骤1)中所述除尘灰选自钢 铁冶炼过程中焦化工序中的除尘灰、烧结工序中的除尘灰、炼铁工序中的除尘灰、 炼钢工序中的除尘灰中的一种。

不同的工序除尘灰的组分和形态有很大差别。所述焦化工序中的除尘灰表面 较为平整，有大量块状、板状颗粒或沫状颗粒，主要成分有三氧化硫、氧化铁、 氧化硅等，还含有氧化锰、氧化钙；所述烧结工序中的除尘灰颗粒有豆状、屑沫 状、主要成分为氧化铁，同时含有氯化物和多种氧化物；所述炼铁工序中的除尘 灰颗粒主要为球体、还包括不规则板状、细小的屑沫状颗粒，主要成分为高温再 生矿，富含C、Fe、Zn等元素；所述炼钢工序中的除尘灰转炉一次颗粒较粗、 颜色多为黑灰色，转炉二次豆状颗粒表面较粗糙，主要成分为氧化铁和氧化钙， 还有少量氧化镁、氧化硅、氧化铝。

优选的，所述除尘灰为炼铁工序中的除尘灰。

作为一种优选的实施方式，所述碱金属碳酸盐为碳酸钾和/或碳酸钠。

作为一种优选的实施方式，所述除尘灰和水的重量比为1：(1-19)；所述除 尘灰与碱金属碳酸盐的重量比为100:(5-15)。

步骤2)中固液分离的装置不做特别限定，固液分离是从水中分离悬浮固体 的过程。把固体和液体分开的过程都是固液分离，方法有沉降，过滤，膜过滤， 压滤，真空等，从原理上讲固液分离过程可以分为沉降、过滤、离心，(1)沉降 依靠外力的作用，利用固相与液相的密度差异，使之发生相对运动，而实现固液 分离。(2)过滤式以某种多孔性物质作为介质，在外力的作用下，悬浮液中的流 体通过介质孔道，而固体颗粒被截留下来，从而实现固液分离。(3)离心是利用 装置所提供的惯性离心力的作用来实现固液分离。

作为一种优选的实施方式，步骤2)中固液分离装置为压滤机；进一步优选 为全自动压滤机。所述全自动压滤机的组成有增强聚丙烯板、液压系统、电控系 统、自动清洗装置、滤布曲张振打机构、自动翻板系统、液压开合式储泥斗；全 自动压滤机通过压力变送器检测当前拉板液压系统的油路压力，将其所感知的压 力信号转换成PLC能识别的模拟量，从而实现控制拉板的前进与后退。设置的 光电开关，让拉板系统在拉板过程或者整个系统运行过程中都可以实现即时暂停 /恢复。

优选的，步骤2)得到的液体进行后处理包括以下步骤：把步骤2)得到的 液体进行结晶，优选的进行蒸发结晶，蒸发后的蒸汽经冷凝后重新返回水箱，重 新返回水箱的水又可以返回到步骤1)的搅拌罐中重新处理除尘灰；结晶出碱金 属氯化物，所述碱金属氯化物可以根据需要进行下一步处理，例如氯化钠经脱水 后即得到成品盐。

更优选的，将步骤1)得到的混合物进行固液分离后得到的固体再重复n次 进行步骤1)和步骤2)，n≥0。

更优选的，所述除尘灰除氯的方法，包括以下步骤：

1)在搅拌罐中加入除尘灰、水、碱金属碳酸盐；在温度为20-80℃下搅拌 1-10分钟，得混合物1；

2)将混合物1进行固液分离；

3)将步骤2)得到的固体加入到搅拌罐中，加入水、碱金属碳酸盐；在温 度为20-80℃下搅拌1-10分钟，得混合物2；

4)将混合物2进行固液分离；

5)将步骤4)得到的固体送入送回企业原有的除尘灰回收系统进行回收利 用；步骤2)得到的液体进行后处理。

本申请通过在除尘灰中加入水、碱金属碳酸盐、然后经过压滤机进行固液分 离得到除氯后的净化灰，所述净化灰的含氯量得到了极大的减少，回收的碱金属 氯化物可作为工业盐使用；得到的净化灰几乎不含氯，可用于制造化工、冶金设 备等领域，实现除尘灰的增值、实现了除尘灰无二次污染的资源化综合利用。本 申请人意外发现，所述碱金属碳酸盐为碳酸钾时，在80摄氏度搅拌，能够将炼 铁工序中的除尘灰含氯量减少99％以上，推测是因为炼铁工序中的除尘灰存在形 式多为絮状结晶，锌主要为氧化锌晶体，氯以氯化物的形式粘附于絮状晶体上， 碳酸钾的加入更容易促进其中含氯物质的溶出。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例 只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的 专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本 发明的保护范围。

另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。

实施例

实施例1

一种除尘灰除氯的方法，按重量份计，包括以下步骤：

1)在搅拌罐中加入100份含氯1.5％(质量)的除尘灰、1900份的水和5 份碳酸钠，在温度为20℃下搅拌5分钟，得混合物；

2)使用全自动压滤机将步骤1)得到的混合物进行固液分离；

3)将步骤2)得到的固体(即净化灰)送回企业原有的除尘灰回收系统进 行回收利用；步骤2)得到的溶液送蒸发结晶器，蒸发后的蒸汽经冷凝后重新返 回水箱，结晶出来的氯化钠经脱水后即得到成品盐。

所述除尘灰为炼铁工序中的除尘灰。

实施例2

一种除尘灰除氯的方法，按重量份计，包括以下步骤：

1)在搅拌罐中加入20份含氯2％(质量)的除尘灰、80份的水和3份碳酸 钠，在温度为50℃下搅拌5分钟，得混合物；

2)使用全自动压滤机将步骤1)得到的混合物进行固液分离；

3)将步骤2)得到的固体(即净化灰)送回企业原有的除尘灰回收系统进 行回收利用；步骤2)得到的溶液送蒸发结晶器，蒸发后的蒸汽经冷凝后重新返 回水箱，结晶出来的氯化钠经脱水后即得到成品盐。

所述除尘灰为炼铁工序中的除尘灰。

实施例3

一种除尘灰除氯的方法，按重量份计，包括以下步骤：

1)在搅拌罐中加入30份含氯2％(质量)的除尘灰、70份的水和1.5份碳 酸钠，在温度为80℃下搅拌5分钟，得混合物1；

2)使用全自动压滤机将混合物1进行固液分离；

3)将混合物1加入到搅拌罐，同时加入70份水、1.5份碳酸钠，在温度为 80℃搅拌5分钟，得混合物2；

4)将混合物2进行固液分离；

5)将步骤4)得到的固体(即净化灰)送回企业原有的除尘灰回收系统进 行回收利用；步骤2)得到的溶液送蒸发结晶器，蒸发后的蒸汽经冷凝后重新返 回水箱，结晶出来的氯化钠经脱水后即得到成品盐。

所述除尘灰为炼铁工序中的除尘灰。

实施例4

一种除尘灰除氯的方法，按重量份计，包括以下步骤：

1)在搅拌罐中加入30份含氯2％(质量)的除尘灰、70份的水和1.5份碳 酸钾，在温度为80℃下搅拌5分钟，得混合物1；

2)使用全自动压滤机将混合物1进行固液分离；

3)将步骤2)得到的固体加入到搅拌罐，同时加入70份水、1.5份碳酸钾， 在温度为80℃搅拌5分钟，得混合物2；

4)将混合物2进行固液分离；

5)将步骤4)得到的固体(即净化灰)送入送回企业原有的除尘灰回收系 统进行回收利用；步骤2)得到的溶液送蒸发结晶器，蒸发后的蒸汽经冷凝后重 新返回水箱，结晶出来的氯化钾脱水。

实施例5

一种除尘灰除氯的方法，具体步骤同实施例1，不同点在于，所述除尘灰为 烧结工序中的除尘灰。

性能测试

测试实施例1-5中净化灰中氯的含量，计算氯的脱除率＝(最初的氯含量-剩 余的氯含量)×100％/最初的氯含量。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制， 任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等 同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术 实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方 案的保护范围。

Claims (10)

1.一种除尘灰除氯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在搅拌罐中加入除尘灰、水、碱金属碳酸盐；在温度为20-80℃下搅拌1-10分钟，得混合物；

2)将步骤1)得到的混合物进行固液分离；

3)将步骤2)得到的固体送回企业原有的除尘灰回收系统进行回收利用；步骤2)得到的液体进行后处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱金属碳酸盐为碳酸钾和/或碳酸钠。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述除尘灰和水的重量比为1：(1-19)。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述除尘灰与碱金属碳酸盐的重量比为100:(5-15)。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中固液分离装置为压滤机。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)得到的液体进行后处理包括以下步骤：把步骤2)得到的液体进行结晶。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，把步骤2)得到的液体进行蒸发结晶，蒸发后的蒸汽经冷凝后重新返回水箱，结晶出碱金属氯化物。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将步骤1)得到的混合物进行固液分离后得到的固体再重复n次进行步骤1)和步骤2)，n≥0。

9.如权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述除尘灰除氯的方法，包括以下步骤：

1)在搅拌罐中加入除尘灰、水、碱金属碳酸盐；在温度为20-80℃下搅拌1-10分钟，得混合物1；

2)将混合物1进行固液分离；

3)将步骤2)得到的固体加入到搅拌罐中，加入水、碱金属碳酸盐；在温度为20-80℃下搅拌1-10分钟，得混合物2；

4)将混合物2进行固液分离；

5)将步骤4)得到的固体送回企业原有的除尘灰回收系统进行回收利用；步骤2)得到的液体进行后处理。

10.一种由权利要求1-9任一项方法得到的净化灰。

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