CN111498870A - 一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法 - Google Patents
一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，包括如下步骤：步骤一：用水对钢厂烧结机头灰进行浸提，浸提完成后过滤，得滤液和滤渣备用；步骤二：准确计算出需要添加的化工生产副产物碳酸钾的质量，并称取加入至钢厂烧结机头灰的浸提液中，搅拌1‑2h，直至无白色沉淀产生停止，得到固液混合物；步骤三：将步骤二所得的固液混合物进行过滤，得滤液和滤渣备用；步骤四：将步骤三所得的滤液蒸发结晶后得到氯化钾；步骤五：将步骤一和步骤三过滤所得滤渣混合后送入钢厂烧结工序配料作为烧结原料使用。本发明采用“以废治废”的方法，将化工副产碳酸钾中的杂质送去钢厂烧结工序，为副产碳酸钾的综合利用开辟了一条绿色途径。
Description
技术领域
本发明属于钢厂烧结机头灰处理领域，具体地说是一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法及其制备方法。
背景技术
碳酸钾广泛用于食品、医药、化工等领域，一般要求碳酸钾达到优质纯级别，即其含量在99.5％以上。碳酸钾在这些行业起到枯碱性剂、改进剂、膨松剂等作用，在使用过程中，由于混入了部分有机物、钙、镁、硅、铝等杂质，成为副产碳酸钾，其中的碳酸钾含量仅为50％-85％。这种副产碳酸钾再次利用时，大部分只是利用了碳酸钾本身的作用，杂质有机物等未得到有效利用，产生二次污染。
在使用钢厂烧结机头灰生产氯化钾时，在脱除滤液中钙镁铅锌等离子时，使用碳酸钾可以作为一种优良的脱除剂，而且引入了钾离子，能够提升滤液中钾的含量，但是因其价格高昂，不具有经济性；副产碳酸钾虽然还有一定量的杂质，但价格便宜，另外，在使用完副产碳酸钾后，脱除的杂质可以混入富铁料，返回烧结工序使用，杂质中的有机物可充当烧结过程中的燃料，钙、镁、硅、铝等杂质可充当烧结生产中的熔剂。此种方法可谓“以废治废”，一举多得的方法。
申请号为201611253354.2，发明名称为“除草剂精喹禾灵的副产碳酸钾精制提纯回收方法”的中国发明专利，公开了：先将除草剂精喹禾灵副产碳酸钾投入洗涤釜中，加入适量甲醇进行打浆洗涤，离心分离得甲醇母液和洗涤后的副产碳酸钾。洗涤后的副产碳酸钾溶于离子交换法生产碳酸钾过程中所回收的稀碳酸氢铵溶液中，得碳酸钾饱和溶液，经脱脂棉和珍珠岩柱子进行吸附过滤除油，碳酸钾清液再进行碳酸化反应，冷却结晶，离心分离得碳酸氢钾，再通过煅烧得碳酸钾产品。离心分离所得碳酸氢钾母液加浓盐酸中和至酸性，加活性炭除杂过滤，得氯化钾清液用于离子交换法生产碳酸钾。甲醇母液通过精馏进行分离，得甲醇、DMF和α-卤代丙酸乙酯，以及少量残留焦油类废渣。该专利的不足在于未说明在提纯过程中产生的杂质利用方法，如未合理应用，又产生二次污染。
申请号为201610314890.2，发明名称为“一种用烧结机头电除尘灰中钾盐制取硫酸钾的方法”的中国发明专利，公开了：1)收集富含钾盐的烧结机头电场除尘灰，于弱酸性水溶液中水洗，充分搅拌40-60分钟至均化，静置，固液分离得洗脱液Ⅰ及沉淀物Ⅰ；(2)向所述洗脱液Ⅰ中添加K2CO3除杂，溶解后充分搅拌并固液分离得到过滤液Ⅱ及沉淀物Ⅱ；(3)调节过滤液Ⅱ的pH值，加入钾芒硝进行复分解反应，采用蒸发浓缩、结晶工艺分离钾、钠，得到硫酸钾产品。根据权利要求1-3任意一项所述的一种用烧结机头电除尘灰中钾盐制取硫酸钾的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的除杂物质选择K2CO3，其加入量须保证洗脱液Ⅰ的pH＝8-13，除杂物质K2CO3可去除钙、镁及其它金属离子。该专利的不足在于：使用常规的K2CO3去除钙、镁及其它金属离子，价格偏高，处理成本高，
故而在化工副产物碳酸钾和烧结机头灰的现有处理中，存在以下问题：
1、在使用副产碳酸钾时，碳酸钾里的杂质未得到有效利用；
2、在使用其他药剂脱除滤液钙镁离子时，会引起其他离子，降低滤液中钾的含量，使用碳酸钾不仅不会降低，而且会提高；
3、使用常规工业级碳酸钾时，价格偏高，增加成本，使用副产碳酸钾价格低，效益明显。
发明内容
本发明提供一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，包括如下步骤：
步骤一：用水对钢厂烧结机头灰进行浸提，浸提完成后过滤，得滤液和滤渣备用；
步骤二：检测滤液中钙镁离子的含量，然后根据钙镁离子的含量以及所选用的化工生产副产物碳酸钾中碳酸钾的含量，准确计算出需要添加的化工生产副产物碳酸钾的质量，并称取加入至钢厂烧结机头灰的浸提液中，搅拌1-2h，直至无白色沉淀产生停止，得到固液混合物；
步骤三：将步骤二所得的固液混合物进行过滤，得滤液和滤渣备用；
步骤四：将步骤三所得的滤液蒸发结晶后得到氯化钾；
步骤五：将步骤一和步骤三过滤所得滤渣混合后送入钢厂烧结工序配料作为烧结原料使用。
如上所述的一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，所述的步骤一中水与钢厂烧结机头灰的以1.5：1-2.5：1的液固比进行浸提操作。
如上所述的一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，所述的步骤一过滤后所得滤液中钙离子含量为3-15g/L，镁离子含量为0.5-1g/L，氯离子含量为130-160g/L。
如上所述的一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，所述的步骤一过滤后所得滤渣为含铁量为45-55％的富铁料。
如上所述的一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，所述的化工生产副产物碳酸钾中碳酸钾的含量为50-85％，其余成分为有机物和金属杂质。
如上所述的一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，所述的步骤三所得滤液中含钙离子含量小于0.05g/L，镁离子含量小于0.03g/L。
如上所述的一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，所述的步骤五所得混合后的滤渣占烧结铁料的配比控制在0.5％以内。
本发明的优点是：本发明采用“以废治废”的方法，将化工副产碳酸钾中的杂质送去钢厂烧结工序，为副产碳酸钾的综合利用开辟了一条绿色途径。本发明在制备中采用本方法副产品碳酸钾中的有机物、钙镁硅铝等杂质进入烧结工序，有机物作为烧结燃料使用，钙镁硅铝等杂质充当烧结生产中的熔剂；本发明在处理烧结机头灰的浸出滤液时不引入其他离子，而且引入钾离子，提高滤液中的钾含量；同时本发明采用化工副产物碳酸钾来处理钢厂烧结机头灰，解决了常规工业碳酸钾价格高导致成本高的问题。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，包括如下步骤：
步骤一：用水与钢厂烧结机头灰以1.5：1-2.5：1的液固比进行浸提，浸提完成后过滤，得滤液和滤渣备用；
步骤二：检测滤液中钙镁离子的含量，然后根据钙镁离子的含量以及所选用的化工生产副产物碳酸钾中碳酸钾的含量，准确计算出需要添加的化工生产副产物碳酸钾的质量，并称取加入至钢厂烧结机头灰的浸提液中，搅拌1-2h，直至无白色沉淀产生停止，得到固液混合物；
步骤三：将步骤二所得的固液混合物进行过滤，得滤液和滤渣备用；
步骤四：将步骤三所得的滤液蒸发结晶后得到氯化钾；
步骤五：将步骤一和步骤三过滤所得滤渣混合后送入钢厂烧结工序配料作为烧结原料使用。
优选的，所述的步骤一过滤后所得滤液中钙离子含量为3-15g/L，镁离子含量为0.5-1g/L，氯离子含量为130-160g/L。
优选的，所述的步骤一过滤后所得滤渣为含铁量为45-55％的富铁料。
优选的，所述的化工生产副产物碳酸钾中碳酸钾的含量为50-85％，其余成分为有机物和金属杂质。
优选的，所述的步骤三所得滤液中含钙离子含量小于0.05g/L，镁离子含量小于0.03g/L。
优选的，所述的步骤五所得混合后的滤渣占烧结铁料的配比控制在0.5％以内。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：用水对钢厂烧结机头灰进行浸提，浸提完成后过滤，得滤液和滤渣备用；
步骤二：检测滤液中钙镁离子的含量，然后根据钙镁离子的含量以及所选用的化工生产副产物碳酸钾中碳酸钾的含量，准确计算出需要添加的化工生产副产物碳酸钾的质量，并称取加入至钢厂烧结机头灰的浸提液中，搅拌1-2h，直至无白色沉淀产生停止，得到固液混合物；
步骤三：将步骤二所得的固液混合物进行过滤，得滤液和滤渣备用；
步骤四：将步骤三所得的滤液蒸发结晶后得到氯化钾；
步骤五：将步骤一和步骤三过滤所得滤渣混合后送入钢厂烧结工序配料作为烧结原料使用。
2.根据权利要求1所述的一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，其特征在于：所述的步骤一中水与钢厂烧结机头灰的以1.5：1-2.5：1的液固比进行浸提操作。
3.根据权利要求1所述的一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，其特征在于：所述的步骤一过滤后所得滤液中钙离子含量为3-15g/L，镁离子含量为0.5-1g/L，氯离子含量为130-160g/L。
4.根据权利要求1所述的一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，其特征在于：所述的步骤一过滤后所得滤渣为含铁量为45-55％的富铁料。
5.根据权利要求1所述的一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，其特征在于：所述的化工生产副产物碳酸钾中碳酸钾的含量为50-85％，其余成分为有机物和金属杂质。
6.根据权利要求1所述的一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，其特征在于：所述的步骤三所得滤液中含钙离子含量小于0.05g/L，镁离子含量小于0.03g/L。
7.根据权利要求1所述的一种利用化工生产副产物碳酸钾处理钢厂烧结机头灰的方法，其特征在于：所述的步骤五所得混合后的滤渣占烧结铁料的配比控制在0.5％以内。
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